Вступ
На сьогоднішній день залізниці України функціонують в умовах глобальних суспільно-економічних перетворень. Соціально-економічні перетворення в житті українського суспільства істотно вплинули на залізничну сферу. Зазнали змін соціальна роль залізниці і залізнична філософія обслуговування, нормативно-правова база і принципи фінансування, залізнична технологія і ресурси, організаційно-управлінська і господарська діяльність. Залізниця одержала певну самостійність при визначенні змісту, напрямів і форм своєї життєдіяльності та стала, відповідно до умов ринкової економіки, суб'єктом господарювання.
Важливим чинником переходу від режиму функціонування до режиму розвитку, дієвим засобом забезпечення цілеспрямованої діяльності залізниці як самостійного і самодостатнього суб'єкта господарювання. В умовах перехідної ринкової економіки саме - ця та реальна і визначальна сила, яка здатна вирішити існуючий соціально-економічний комплекс проблем, визначити цілі і стратегії, забезпечити необхідні умови життєдіяльності і розвитку закладу.
Діяльність сучасної залізниці, зокрема як суб'єкта господарювання в умовах ринку, здатного успішно функціонувати в XXI столітті, організація якої в новому середовищі перехідної економіки є серцевиною якісних зрушень.
У зв'язку зі зростанням вантажної роботи і руху поїздів, ставляться більш жорсткі умови до надійності пристроїв СЦБ на станціях, так як відмови пристроїв призводять до порушення графіку руху поїздів, зменшення пропускної здатності, у результаті - до економічних втрат.
Ефективна робота залізничного транспорту неможлива без широкого застосування пристроїв автоматики, телемеханіки (АТ) та обчислювальної техніки (ОТ). Основне призначення цих пристроїв, полягає в забезпеченні необхідної пропускної та провізної спроможності залізниці, з безумовним дотриманням вимог безпеки руху поїздів.
Сьогодні одним з найперспективніших напрямків розвитку та впровадження технічних засобів, що сприяють підвищенню ефективності виробництва, є створення автоматизованих робочих місць (АРМ), призначення яких полягає у підвищенні продуктивності та якості праці, виконанні виробничого процесу з оптимальним використанням ресурсів.
Створення АРМ виникло на базі досягнень обчислювальної техніки, з використанням сучасних інформаційних технологій, організації планування, економіки та управління виробництвом, а також досліджень у галузі суб'єктивного підходу.
Впровадження автоматизованих робочих місць на залізничному транспорті дозволяє вирішити такі питання як вдосконалення засобів праці, автоматизації збору, обробки, збереження та відображення інформації, створення галузевих інформаційних мереж. В цілому, процес впровадження засобів ОТ можна розглядати як етап у технічному переоснащенні дистанцій сигналізації та зв'язку.
Взаємодія людини та персональної електронно-обчислювальної машини (ПЕОМ) та специфіка задач технологічного процесу обслуговування додають багато нових вимог, які потрібно розглядати в невід'ємній сукупності. Постановка цілей та задач на основі цих вимог, рішення задач новими засобами, аналіз обраної предметної області (ТО та АРМ), є вхідними даними для процесу розробки автоматизованого робочого місця електромеханіка.
Старі системи управління не знайшли широкого застосування на залізницях України через свої недоліки. Найперша система механічної централізації мала громіздку апаратуру управління і на підготовку маршрутів ішов час від 5 до 15 хв., управління стрілками і семафорами здійснювалось механічно, за допомогою важелів і стальних гнучких тяг.
Релейна централізація не була швидкодіючою, стрілки і сигнали управлялися з використанням громіздкого пульта-табло, при встановленні маршрутів виконувалось багато дій, тобто стрілки для всіх маршрутів переводились окремо, на відміну від БМРЦ, у якій при встановлені маршруту стрілки в маршруті переводяться одночасно (всі стрілки, що входять в маршрут). Системи мікропроцесорні або мікропроцесорно-релейні не перевірені часом, не вважаються надійними, тому при обладнанні станції доцільно вибрати систему БМРЦ яка використовується на більшості великих станцій в Україні, і її апаратура є уніфікованою. Система БМРЦ дозволяє прискорити проектування і будівництво пристроїв централізації завдяки виготовленню на заводі типових блоків з закінченим монтажем, що скорочує кількість помилок у монтажі електричних схем.
У системі БМРЦ використовується секційний спосіб розмикання маршруту, порівняно з маршрутним розмиканням, яке використовується у системі ЕЦ-8, що дозволяє збільшити пропускну здатність горловин станцій і їх маневреність.
У вирішенні задач по виводу економіки, науково-технічного прогресу на рівень повноцінного розвитку, прискорення розвитку суспільного виробництва, важливу роль має транспорт, а отже, і залізничний транспорт як його складова частина. Роль транспорту полягає в тому, що він продовжує процес виробництва, забезпечує оптимальне розміщення продуктивних сил і раціональні економічні зв'язки.
Для рішення перерахованих задач необхідна техніка. Пристрої залізничної сигналізації мають вже велику історію. І серед різноманіття технічних засобів, системи залізничної АТМ, по керуванню об'єктами на станції відіграють найважливішу роль. Безпека руху поїздів у цілому багато в чому залежить від безпеки пересувань по станції. Ці пересування мають такі особливості як рух поїздів по стрілочних переводах, одночасність пересувань і наявність двох різних типів пересувань (поїзних і маневрових).
Основою станційних систем автоматики є централізація стрілок і сигналів, під якою розуміється сукупність пристроїв центрального керування стрілками і сигналами та їхній контроль та стан пристроїв.
Централізація забезпечує логічні взаємозалежності (блокування) між станційними об'єктами відповідно до безпеки руху, а такожекономічне і безпечне керування на відстані стрілками і світлофорами.
Виникнення БМРЦ обумовлене розробкою малогабаритних штепсельних реле НМШ і широким впровадженням релейної централізації. Основою системи є закриті релейні блоки, у яких змонтовані типові схемні вузли. Блоки охоплюють до 60 % релейних пристроїв централізації і виготовляються на заводі конвеєрним способом. За рахунок штепсельного включення блоків поліпшується обслуговування системи. Система застосовується на станціях з числом стрілок 30 і більше. На БМРЦ розвиток електричної централізації не зупиняється. Подальшим розвитком є розробки мікропроцесорних систем.
Для уніфікації пристроїв залізничної автоматики і телемеханіки система БМРЦ впроваджується не лише на крупних станціях, а і на проміжних, з кількістю стрілок менше 30. Задана станція «Ю» обладнується системою БМРЦ з модернізованими блоками типу БН.
Частина експлуатаційна
Характеристика станції «К» та її робота
Задана Станція «К» розташована на ділянці з електричною тягою змінного струму. Прилеглі перегони обладнані двоколійним тризначним числовим кодовим автоблокуванням змінного струму. Підходи до станції – сприятливі, станція розташована на горизонтальній площадці – без ухилів профілю колії. В регіоні, де розташована станція «К», середньомісячна температура взимку не нижча +2оС. Станція розташована в промисловому районі країни.
Колійний розвиток станції являє собою 7 приймально-відправних колій. Головними коліями є колії ІП і ІІП, які являються продовженням перегонів і призначені для пропуску поїздів визначених напрямків: ІП – непарних, ІІП – парних. Решта колій 3П, 5П, 7П, 9П, 4П – знеособлені і можуть використовуватись як для прийому, так і для відправлення поїздів різних напрямків. На заданій станції укладено стрілочні переводи з марками хрестовин: на головних коліях – 1/11, на бокових коліях – 1/9. Відстань між осями суміжних колій як головних, так і бокових – 5,3 м. На станції на головних і бокових коліях укладено рейки типу Р65. Інтенсивність руху поїздів на станції «К» становить: 35 пар пасажирських та 55 пар вантажних поїздів на добу.
На заданій станції «К» укладено 41 стрілку, з яких 11 одиночних, а 15 спарених. Для організації поїзних та маневрових переміщень встановлено 42 світлофори, 2 з яких основні вхідні (Н, Ч), 2 додаткові до вхідних (НД, ЧД), 10 вихідних карликових (Ч3, Ч5, Ч7, Ч9, Ч4, Н4, Н3, Н5, Н7, Н9) та 2 вихідних щоглових (ЧІІ, НІ) і 26 маневрових (М1 – М25 в непарній горловині, М2 – М24 в парній). Станція «К» має дві приймально-відправні колії, по яких передбачено безупинний пропуск – головні колії ІП і ІІП. По бокових коліях безупинний пропуск не передбачається.
На заданому об'єкті виконується маневрова робота з збірними поїздами, подача вагонів в тупики під завантаження і розвантаження, формування поїздів місцевого значення, перестановки локомотивів, обробка поїздів, які прибувають з пункту призначення, а також маневри з електропоїздами. Для цього на станції находиться чотири тупика. Одним із головних завдань станції також є перевезення пасажирів, так як станція розташована в населеному пункті.
В непарній горловині станції розташовано 3 електрифіковані тупики, довжиною по 150 метрів. Вони призначені для подачі вагонів під завантаження і розвантаження, формування поїздів місцевого значення, а також для відстою рухомого складу.
Всі приймально-відправні колії електрифіковані. Мінімальна корисна довжина приймально-відправних колій складає 1000 метрів.
Маневрова робота на станції може виконуватись як тепловозом ЧМЕ3, так і електровозом.
На першому аркуші графічної частини приводиться схематичний план станції. На ньому зображується план станції в однонитковому зображенні з нумерацією стрілок, місця установки і осигналізування поїзних і маневрових світлофорів і ін.
Визначення стрілок, які мають бути централізовані на станції
В електричну централізацію включаються ходові і охоронні стрілки, які входять до маршрутів прийому та відправлення, передачі поїздів і маневрових составів з одного парку в інший, маневрові, що перетинають поїзні маршрути, подачі локомотивів під поїзди і прибирання локомотивів в депо, насування составів на сортувальні гірки.
Крім того, можуть бути централізовані стрілки маневрових районів і окремі стрілки, ручне обслуговування яких технічно і економічно недоцільно. Стрілки, що входять до маршрутів тільки в одному положенні і ті, що рідко переводяться, можуть обладнуватись контрольними замками. Виходячи з вище сказаних вимог, на заданій станції «Ю» всі стрілки повинні бути включеними в централізацію.
Маршрутизація та осигналізування станції «к»
Всі переміщення поїздів в межах станції виконуються по маршруту. Маршрут - це траса слідування поїзда по станції при встановленому та замкнутому положенні стрілок, що входять до маршруту, та дозволяючому показанню світлофора, що огороджує даний маршрут.
Всі маршрути поділяються на поїзні та маневрові. До поїзних відносяться наступні маршрути:
прийому, за якими поїзди приймаються з перегону на станцію;
відправлення, за якими поїзди відправляються зі станції на перегін.
Маневрові маршрути забезпечують рух поїздів в межах станції з метою: формування збірних поїздів, обробки вагонів з виробами заводу, подачі вагонів з сировиною на завод.
Для розробки маршрутизації та осигналізування поїзних та маневрових маршрутів за основу приймається принцип елементарних маршрутів. Елементарний маршрут представляє собою стрілочну або без стрілочну секцію, що має власні засоби замикання та контролю. З елементарних маршрутів складаються поїзні та маневрові маршрути будь-якої складності та конфігурації, що дозволяє більш повно використовувати колійний розвиток станції.
Для організації поїзної роботи виконують розміщення вхідних та вихідних світлофорів в залежності від спеціалізації колій станції.
Розміщення маневрових світлофорів для парної організації маневрових переміщень виконують на основі технічного процесу переміщення з найменшим перепробігом та меншій витраті часу на кожний маневровий рейс.
В залежності від характеру маневрової роботи маневрові світлофори можна умовно розділити на 4 групи:
маневрові світлофори, що встановлені з прийомо-відправних колій та огороджують централізовану зону;
- маневрові світлофори, які стоять з тупиків, парків, поїзних колій та огороджують централізовану зону;
- світлофори, що ділять маневрові маршрути, які співпадають з маршрутами прийому, на більш короткі;
- світлофори, що ділять маневрові маршрути, які співпадають з маршрутами відправлення, на більш короткі.
При формуванні маршрутів встановлюють їх межі. Для поїзних маршрутів кінець завжди відомий: для маршрутів прийому - колія прийому, а для маршрутів відправлення - перша ділянка відправлення. Кінцем маневрового маршруту прийнято вважати: перший попутний маневровий світлофор; ділянку колії за останнім зустрічним світлофором; станційні колії, тупики, парки та ін..
На підставі розробленої маршрутизації складають таблиці переліку маршрутів: основних поїзних маршрутів варіантних поїзних маршрутів, а також маневрових маршрутів.
Основний маршрут - це шлях слідування поїзду або маневрового поїзду по найкоротшій відстані з найбільшою швидкістю, що має найменшу кількість ворожих маршрутів.
Варіантний маршрут - це шлях слідування поїзду або маневрового поїзду по маршруту, що має однакові з основним маршрутом початок та кінець, але відрізняється трасою слідування та положенням стрілок, що входять до маршруту.
Використання варіантних маршрутів дозволяє не переривати роботу в горловині станції, на час ремонтних робіт, або в разі зайнятості ділянки колії або стрілки.
При розробленні маршрутизації дільничних станцій з осигналізуванням маневрових і поїзних переміщень приймається принцип елементарних маршрутів, з яких складаються цілі маршрути. Елементарний маршрут - це ізольована ділянка, в яку входить від однієї до трьох стрілок або безстрілочна ділянка в горловині станції.
На стрілочні і безстрілочні ділянки станцію поділяють в декілька етапів:
відділяють станцію від перегону;
відділяють приймально-відправні колії від централізованої зони;
відділяють тупики, витяжки, а також під'їзні колії від централізованої зони;
надають можливість для одночасного паралельного руху;
забезпечують входження до однієї секції не більше трьох стрілок.
Одержані елементарні маршрути одержують нумерацію по номерам стрілок, які входять в одну стрілочну секцію або по номерам без стрілочних секцій. Для організації цілих поїзних або маневрових маршрутів на кожний елементарний маршрут передбачається релейна апаратура. Це дозволяє контролювати, замикати і розмикати цей маршрут, включати в схеми цілих маршрутів даної горловини станції.
На основі розробленої маршрутизації складають перелік поїзних, варіантних поїзних та маневрових маршрутів для парної горловини станції «Н». Перелік маршрутів приведений у таблицях 1, 2 і 3.
Таблиця 1 – Маршрути основні поїзні
Таблиця 2 – Маршрути варіантні поїзні
Таблиця 3 – Маршрути маневрові
2 Частина технічна
2.1 Кола рейкові станції «К»
Для контролю стану ізольованих ділянок і приймально-відправних колій на станції «К» використовуються нормально замкнуті, фазочутливі рейкові кола змінного струму частотою 50 Гц з колійним приймачем реле ДСШ-16. Використання реле ДСШ зумовлено його стійкістю до змін опору баласту.
Для пропуску зворотного тягового струму в обхід ізолюючих стиків на тягову підстанцію встановлені дросель-трансформатори типу ДТ-1-150М.
Такі рейкові кола мають високий захист від впливу тягового струму, забезпечують надійну та безперебійну роботу АЛС, забезпечують контроль стану ізольованих ділянок та цілісність рейок.
На станції всі колії, стрілочні і колійні ділянки обладнані двонитковими, дводросельними (однодросельними) рейковими колами частотою 50Гц. З кодуванням з живлячого кінця обладнано ізольовані ділянки головних колій. На бокових коліях використані двониткові, однодросельні рейкові кола частотою 50Гц без кодування.
Електричну принципову схему рейкового кола 2СП зображено на рисунку 1 на 20 аркуші пояснювальної записки.
До рейкових кіл пред’являють різноманітні вимоги, що зумовлені специфікою їх роботи. Виконання цих вимог забезпечує надійність дії систем автоматики і телемеханіки на залізничному транспорті. При цьому найбільшу увагу приділяють попередженню подачі неправдивої інформації про вільність рейкових кіл, оскільки це порушує умови безпеки руху поїздів.
Основні вимоги до рейкових кіл наступні. При відсутності рухомого складу на рейковому колі колійний приймач повинен надійно фіксувати його вільність. При шунтуванні в будь-якій точці рейкової лінії хоча б однією колісною парою, а також при повному зламі рейки повинна фіксуватися зайнятість рейкового кола. В кодових і кодованих рейкових колах з вступом поїзда на вхідний кінець під прийомними котушками повинен забезпечуватись нормативний струм АЛС, необхідний для дії прийомних пристроїв локомотива.
У відповідності до цих вимог виділяють основні режими роботи рейкових кіл – нормальний, шунтовий, контрольний і режим АЛС. У всіх вказаних режимах рейкові кола повинні надійно функціонувати у всьому діапазоні змін параметрів рейкової лінії, коливання напруги джерел живлення, а також в умовах впливу завад тягового струму і інших джерел живлення. Рейкові кола повинні виключати можливість появи небезпечних ситуацій при замиканні ізолюючих стиків, коли колійний приймач отримує сигнали з суміжного рейкового кола.
На умови роботи рейкового кола і вибір його максимальної довжини впливають межі зміни напруги джерела живлення, оскільки нормальний режим повинен забезпечуватись при мінімальній напрузі джерела живлення. Чим стабільніше напруга джерела живлення, тим краще умови роботи рейкового кола і при інших рівних умовах може бути досягнута більш висока його гранична довжина.
У відповідності до вимог ПТЕ відхилення від встановлених норм напруг допускається в сторону зменшення не більше 10%, а в сторону збільшення – не більше 5%.