Радиолокационный метод контроля заполнения путей
В “Эксплуатационно-технических требованиях к технологии и техническим средствам механизации и автоматизации сортировочных станций 12.05.02” записано, что устройства КЗП должны не зависеть от состояния балласта и рельсовых нитей, быть без изолирующих стыков и обеспечивать погрешность измерения не хуже 15м. Анализ влияние различных факторов на эффективность функционирования и работоспособность систем КЗП показывает, что их показатели при использовании рельсовой линии в качестве датчика информации или направляющей среды передачи энергии в полной мере этим требованиям не отвечают.
Системы КЗП, построенные на ИД счета осей и на основе ИПД, не зависят от состояния балласта и рельсовых нитей, устойчиво работают в сложных климатических и погодных условиях. Однако, КЗП на базе счетчиков осей достоверно обнаруживают колесные пары в зоне, не превышающей 0,5 метра, что не отвечает требованиям безопасности, кроме того, погрешность определения координаты отцепов в статическом режиме существенно превышает 15 м. Система КЗП-ИПД лишена указанных недостатков, но требует больших расходов на прокладку вдоль путей кабельных магистралей, а зона ее действия не превышает 450 м.
Использование РТД обнаружения отцепов позволяет осуществлять контроль заполнения путей с дискретизацией, определяемой элементарной длиной контролируемого участка. Интервал установки РТД определяет погрешность местоположением отцепа, которая не должна превышать 15м. Чем меньше длина контролируемого участка, тем меньшую погрешность определения местоположения отцепа обеспечивается комплексом КЗП-РТД. Однако увеличение числа контролируемых участков связано с существенным усложнением и удорожанием средств КЗП, а размещение в междупутьях многочисленных крепежных стоек не позволяет вести механизированную уборку путей от снега.
Одним из новых является метод телевизионно-компьютерного КЗП с использованием комплекса “Сокол”, принцип действия которого заключается в видеоконтроле размещения подвижного состава на сортировочных станциях в оптимальных для каждого времени года и суток, а также погодных условий, спектральном и амплитудном диапазонах оптического излучения. Тем не менее, использование в комплексе видеокамер инфракрасного диапазона и телекамер цветного и черно-белого изображения требует установки дополнительных опор и размещения на них навесного осветительного оборудования. Снижение четкости изображения в условиях минимальной видимости вызывает необходимость применения аппаратно-программных средств для восстановления границ контуров контролируемых объектов. Все это ведет к росту энергопотребления, увеличению стоимости комплекса и снижению эффективности функционирования.
Наиболее перспективной, наряду с КЗП-ИПД, считается система КЗП с использованием радиолокационных станций (РЛС) малого радиуса действия. В системе КЗП-РЛС применяются высокоинформативные сверхширокополосные радиолокаторы, позволяющие вести периодическое наблюдение за ограниченными участками контролируемой территории. Каждый радиолокатор ведет наблюдение в зоне ответственности, ограниченной шириной его диаграммы направленности. Зоны различных радиолокаторов пересекаются и в совокупности образуют общую зону наблюдения многопозиционной РЛС, охватывающую весь сортировочный парк на глубину до 1000 м. Комплекты таких РЛС, называемые радиолокационными измерителями (РИ), выдают информацию в систему обработки и управления (СОУ). Совокупность нескольких РИ и СОУ образуют совместно систему КЗП-РЛС (рис.26).
СОУ является многопроцессорной территориально распределенной системой и включает:
центральный вычислительный комплекс ЦВК;
удаленные вычислители УВ;
подсистему связи и синхронизации ПСС.
СОУ формирует команды управления РИ и осуществляет обработку полученной от них информации, определяет траекторию движения отцепов по пути сортировочного парка, выдает информацию о положении точки прицеливания, о месте остановки отцепа, о длине свободного пробега до стоящего отцепа и о суммарной длине промежутков между стоящими не сцепленными единицами подвижного состава. СОУ также обеспечивает взаимодействие с другими системами горочной автоматики и УВК более высокого уровня, например, АСУСС.
Рис.26. Структурная схема КЗП-РЛС
РИ и соответствующие УВ образуют конструктивно оформленные блоки выносных пунктов ВП, размещаемые на территории сортировочного парка. ВП обеспечивают непосредственное наблюдение за отцепами на контролируемой территории и выдачу сигналов в цифровом виде для последующей обработки в СОУ. Причем наиболее целесообразным способом радиолокационного наблюдения за подвижным составом является регистрация движения торцов крайних вагонов отцепов, поэтому РИ ориентированы на территории сортировочного парка в направлении скатывания отцепов при роспуске и/или навстречу скатыванию. Количество РИ задает размер зоны контроля, производительность системы (количество одновременно сопровождаемых отцепов), а также точность и вероятностные характеристики обнаружения.
КЗП-РЛС позволяет расширить границы контроля до всей территории сортировочной станции, использует минимальное количество оборудования, функционирует без использования напольных датчиков обнаружения и измерения параметров движения. Устройства КЗП-РЛС работают с заданными показателями независимо от состояния путей сортировочного парка и подвижного состава, а также погодных условий в различных климатических зонах. К недостаткам следует отнести зависимость точности определения положения отцепов на малых скоростях (до 1,5 км/ч) и невозможность контроля статических объектов, что определяется физическими возможностями используемых радиолокаторов.