Курсак

На каждой управляемой промежуточной станции помещается линейное кодовое устройство для избирательного приема команд диспетчера и передачи их на исполнение управляющей аппаратуре электрической централизации, а также для обратной передачи диспетчеру извещений на центральный пост. Команда с пульта подается нажатием диспетчером соответствующих кнопок управления.

У аппарата управления типа пульта-табло маршрутные кнопки управления устанавливаются непосредственно на путях свето-схемы по одной кнопке на каждом приемо-отправочном пути и у изображения входных светофоров, где начинаются маршруты приема и кончаются маршруты отправления (рисунок 2,а). Маршрутные кнопки выполнены в виде самовозвращающихся в исходное положение при отпускании. Маршрут с открытием светофора устанавливается последовательным нажатием сначала кнопки в начале маршрута — откуда, затем в конце маршрута — куда, что определяет путь следования поезда (маршрут) и светофор, которым машинисту будет подан сигнал, т. е. направление движения поезда. Немаршрутные кнопки (местное управление, вызов к телефонам и др.) размещаются под схемой станции.

При аппарате управления в виде пульта-манипулятора, когда табло отделено от пульта, диспетчер, чтобы послать команду на какую-нибудь из станций, нажимает на пульте-манипуляторе кнопку, принадлежащую данной станции. Этим диспетчер как бы переносит станцию с табло на манипулятор, временно подключая ее цепи управления к манипулятору, на что указывают освещенные названия станций на табло и манипуляторе, и далее кнопками набирает маршрут. На наклонной панели манипулятора (рисунок 2,6), кроме избирающих и маршрутных, размещены кнопки, которыми даются другие распоряжения (передача на местное управление, вызов к телефону и т. д.).

На табло при пультах обоих типов указывается положение стрелок и светофоров, свободны или заняты станционные пути, стрелочные изолированные участки, а также перегоны, участки приближения и удаления, установленное направление движения, что дает возможность поездному диспетчеру видеть место нахождения и движение поездов. Нормально, когда контролируемый участок пути свободен, его изображение на табло темное; как только поезд вступит на участок, загорается полоса красного цвета. Задание маршрута диспетчером указывается появлением белого, мигающего огня в концевых ячейках стрелочной секции по заданному маршруту. Как только получен контроль со станции об установке маршрута, загорается белая полоса по всему маршруту и зеленый огонь в изображении светофора. При вступлении головы поезда на стрелочную секцию белый цвет меняется на красный и зеленый огонь светофора гаснет. Вход поезда на путь приема вызывает появление красной полосы на изображении пути, со стороны хвоста поезда часть пути делается темной, как бы освобожденной от поездов, что указывает направление следования поезда.

Для местного управления стрелками, например при маневрах в каждой горловине станции, в ящиках на мачтах выходных светофоров находятся щитки местного управления стрелками. При переходе на местное управление стрелками поездной диспетчер нажимает кнопку разрешения, на своем пульте. О полученном разрешении работник станции или главный кондуктор, узнает по загоревшейся лампочке белого цвета на маневровом щитке в ящике. Он извлекает из замка на щитке ключ управления стрелками, что вызывает посылку об этом известительного кода к диспетчеру, При маневрах стрелки переводятся изъятым ключом из стоящих около приводов ящиков. После окончания маневров ключ вставляют обратно в замок щитка.

Для автоматической записи графика исполненного, движения поездов на пульте устанавливают особый прибор — поездограф. Прозрачный лист, на котором записывают график, все время передвигается через каждую 1/8 мин на 0,1 мм. Сто его электромагнитов расположены на одной линии, перпендикулярной направлению движения бланка графика. Каждый электромагнит периодически один раз в минуту срабатывает, если поезд находится на рельсовой цепи, которой он принадлежит. Боек электромагнита при его срабатывании ударяет снизу по листу, оставляя отпечаток в виде черточки длиной 3 мм, видимой сверху через прозрачную бумагу. Печатающие электромагниты включены в таком же порядке друг за другом, как рельсовые цепи вдоль участка. При движении поезд занимает рельсовые цепи, и в такой же последовательности на листе будут наноситься отметки.

Устройства кодового управления позволяют, пользуясь всего двумя проводами (кодовой цепью), подвешенными на линии связи или высоковольтной сигнальной линии автоблокировки вдоль всего участка, управлять станциями и по этим же проводам передавать с них диспетчеру извещения. Хотя число объектов управления (стрелок, светофоров, приборов местного управления и др.) может достигать нескольких сот (800-900), еще больше требуется извещений о положении управляемых и контролируемых объектов (650-1300).

Рисунок 2 – Аппарат управления типа пульт-табло

Команды и извещения передаются по избирательному принципу. Это значит, что команда поездного диспетчера воспринимается, во-первых, только той станцией, на которую команда передается, а во-вторых, на самой станции только теми объектами стрелочно-сигнальной группы, к которой она относится. Ни одна другая станция, включенная в линию, не должна принимать чужие команды. И обратно, когда со станции к диспетчеру передаются извещения, они должны восприниматься и воспроизводиться на соответствующих этой станции лампочках табло.

Применяют полярно-частотные, частотные и циклические системы диспетчерской централизации.

Полярно-частотная диспетчерская централизация (ПЧДЦ) отличается от других систем тем, что в ней команды поездного диспетчера посылаются комбинациями из импульсов постоянного тока разной полярности, а известительные передачи – переменным током различной частоты. Продолжительность передачи от диспетчера 2,7-3,0 с, а известительной 1-1,2 с.

Частотная диспетчерская централизация (ЧДЦ) предусматривает передачу как команд, так и извещений комбинациями из импульсов переменного тока различной частоты. Время передачи командной комбинации 1,25 с, а известительной - 0,45 с.

Более совершенные системы диспетчерской централизации “Нева” и “Луч” имеют непрерывно повторяющуюся (циклическую) передачу извещений со всех станций диспетчеру, в то время как у первых двух систем (ПЧДЦ и ЧДЦ) извещения передаются только тогда, когда изменяется положение какого-нибудь управляемого или контролируемого объекта и лишь со станции, где происходит изменение. Длительность передачи от диспетчера 1 с, передача извещений со всех станций длится около 5,4 с. Система “Луч” позволяет управлять более чем 5000 объектами и контролировать 1840.

Программный режим может осуществляться с помощью фиксирования порядка установки маршрутов на перфоленте или другом носителе информации с последующей дешифрацией для выдачи команд устройствам при роспуске состава. У оператора имеется возможность и во время роспуска вносить изменения в его программу, т. е. изменять маршруты, задавать новые и отменять их. [2]

Диспетчерская централизация системы «Луч»

Система «Луч» разработана с учётом опыта применения ДЦ системы «Нева» и обладает по сравнению с этой системой улучшенными характеристиками. В системе ДЦ «Луч» увеличилось суммарное количество двухпозиционных контролируемых устройств на 33% по сравнению с ДЦ «Нева» и составило 1840. В канале ТУ использована только одна рабочая частота 500 Гц с применением относительно-фазовой модуляции (ОФМ). Увеличена скорость передачи в канале ТУ до 62,5 Бод, а время передачи сигнала ТУ сокращено в 2 раза и составляет 0,5 с. Аппаратура ДЦ системы «Луч» даёт возможность решать разнообразные задачи по организации диспетчерского управления движением поездов на железных дорогах, а также даёт возможность применять устройства ДЦ на разветвлённых железнодорожных линиях и в железнодорожных узлах, допуская наличие соответствующих разветвлений на линейных цепях. Аппаратура каналов ДЦ системы «Луч» обладает дополнительными возможностями повышения надёжности связи по физическим цепям, давая возможность подключать линейные цепи ДЦ к пунктам выделения каналов тональной частоты (ТЧ) на обоих концах и произвольно изменять, таким образом, направление передачи в каналах ТУ и ТС. В системе «Луч» достигнута большая вероятность правильной передачи телемеханической информации по каналу ТУ (порядка 10^-13). Это позволило передавать по каналу ТУ ответственные управляющие приказы, т.е. команды, которые выполняются на линейном пункте без проверки всех условий безопасности движения поездов.

Структурная схема ДЦ «Луч»

Аппаратура каналов ТУ и ТС на посту ДЦ рассчитана на использование до четырёх параллельных каналов ТС и одного ТУ. Каналы ТУ и ТС разделяются линейным фильтром типа ФАЛ.

Бесконтактная логическая аппаратура ТУ диспетчерского поста выполняет следующие основные функции:

- формирование и передачу сигналов ТУ;

- обеспечение заданной очерёдности передачи сигналов ТУ от нескольких (до четырёх) рабочих мест;

- формирование и передачу по каналу ТУ сигналов цикловой синхронизации ЦС;

- формирование местных сигналов синхронизации, обеспечивающих необходимую координацию между посылкой сигналов ЦС и работой аппаратуры, осуществляющей прием сигналов ТС по нескольким параллельным каналам ТС.

Структура аппаратуры, выполняющей эти функции, представлена а приложении Б. Она содержит следующие функциональные узлы: генератор сигналов ТУ типа ЦГЛ; разделитель фаз РФ; узел модуляции М-ТУ; узел синхронизации УС; счётчик групповых циклов СГЦ; узел включения передачи ВТУ; шифратор сигналов ТУ (Ш-ТУ); коммутатор рабочих мест КРМ; наборные регистры рабочих мест (1Н – 4Н).

Устройства, объединённые этой структурной схемой, функционируют следующим образом. Генератор ЦГЛ работает непрерывно, посылая в канал ТУ сигнал частотой 500 Гц (выводы 1-14 и 1-15). Одновременно в местные цепи диспетчерского поста генератор выдаёт импульсы частотой 1000 имп/с в аппаратуру приёма сигнала ТС (вывод 1-2); 125 имп/с в схемы УС и КРМ (вывод 1-3); 3000 имп/с в схему РФ (вывод 1-4). Передача полезной информации в канал ТУ осуществляется посредством манипуляции фазы сигнала частотой 500 Гц. С этой целью в ЦГЛ от РФ поступают три образца сигнала ТУ, сдвинутые по фазе на 120 (выводы ЦГЛ 1-7, 1-9, 1-17). Узел М-ТУ выбирает сигнал с нужной фазой, определяемой построением сигнала ТУ или ЦС, подавая сигнал 1 на один из трёх выводов ЦГЛ 1-8, 1-10 и 1-16; на остальных двух выводах при этом должен быть 0. М-ТУ получает сигналы для передачи в канал ТУ от двух источников: Ш-ТУ, в случаях, когда возникает надобность в передаче сигналов ТУ, и от узла синхронизации, вырабатывающего сигналы ЦС (вывод 7). Узел УС и СГЦ совместно определяю момент посылки сигнала ЦС, после чего УС формирует этот сигнал и посылает его в М-ТУ (связь 7), для дальнейшей обработки и передачи в канал ТУ. Кроме того, УС выполняет дополнительные логические функции, связанные с исключением возможности одновременной передачи сигналов ТУ и ЦС (вырабатывает и посылает в М-ТУ и ВТУ сигнал запрета на передачу сигнала ТУ (связь 3), когда передаётся сигнал ЦС, а также задерживает передачу сигнала ЦС, если в КРМ подготовлена и осуществляется передача ТУ).

Узел ВТУ работает при наличии подготовленного для передачи сигнала ТУ в узле КРМ, когда появляется сигнал 0 на связи 10 или 11; при этом на выводе 3 не должно быть сигнала запрета передачи. После включения ВТУ посылает в Ш-ТУ по связи 13 тактовые импульсы с периодом повторения 16 мс, обеспечивающие последовательное переключение шифратора на новые позиции в процессе передачи сигнала ТУ. ВТУ, получив сигнал от КРМ, устанавливает шифратор в исходную позицию. ВТУ даёт в М-ТУ разрешение на передачу сигнала ЦС.

Ш-ТУ получает информацию для построения сигнала ТУ от одного из наборных регистров, связанных электрическими цепями с органами управления на рабочих местах диспетчера. Подключение регистров осуществляется узлом КРМ. КРМ работает в режиме поиска наборного регистра с подготовленным для передачи сигналом ТУ. После обнаружения такого регистра поиск приостанавливается до окончания передачи набранного сигнала ТУ. После получения от Ш-ТУ сигнала окончания передачи КРМ возобновляет поиск и по связи 10 или 11 передаёт в ВТУ сигнал об установке Ш-ТУ в исходную позицию.

В комплект приёмной аппаратуры для каждого канала ТС входят усилитель типа ЦУЛ с высоким входным сопротивлением и демодулятор типа ЦДМЛ. Кроме упомянутых блоков в приёмную аппаратуру входят: схема дешифратора ЦДШ; схема регистра сигналов ТС и сигналов несоответствия НС, характеризующих новизну принятой информации; схема распределителя групп ЦРГ с выходными цепями для возбуждения групповых реле В; комплект выходных реле И (1И – 20И) регистра ТС; схема сравнения СС, содержащая входные, контрольные и выходные цепи; групповые реле В и постовые контрольные реле.

Аппаратура ДЦ системы «Луч» на линейных пунктах чётко делится на две части, предназначенные для приёма сигналов ТУ и передачи сигналов ТС. Линейные пункты подключены к линейной цепи ДЦ параллельно. Аппаратура каналов ТУ и ТС отделена от линейной цепи разделительными конденсаторами С1, С2, С3 и С4 (приложение Б). Приёмную и передающую аппаратуру подключают к цепи через раздельные трансформаторы 1ЛТ и 2ЛТ. Усилитель сигналов ТУ типа ЛУЛ подключается к параллельно соединённым вторичным обмоткам с целью увеличения входного сопротивления трансформатора 2ЛТ, а генератор сигнала ТС типа ЛГЛ – к последовательно соединённым обмоткам трансформатора 1ЛТ. Кроме общей линейной цепи, аппаратуру ТУ и ТС связывают две цепи, по одной из которых в аппаратуру ТУ поступают тактовые импульсы частотой 500 имп/с от стабильного генератора тактовой частоты 4 кГц, размещённого в корпусе линейного генератора канала ТС; по другой цепи от аппаратуры ТУ поступают сигналы ЦС, отмечающие начало нового цикла проверки состояния объектов и устанавливающие аппаратуру передачи сигналов ТС в исходную (нулевую) позицию.

Аппаратура ТУ разделяется на следующие функциональные узлы (приложение Б): линейный усилитель типа ЛУЛ, конструктивно оформленный в виде отдельного блока; разделитель фаз РФ; демодулятор ДМУ сигналов ТУ; узел синхронизации УС; дешифратор ДШУ сигналов ТУ; схема контроля счёта тактов; выходные цепи, выходной регистр ТУ и выходные реле.

Сигнал частотой 500 Гц поступает в ЛУЛ непрерывно. Он синхронизует местный генератор частотой 1500 Гц, который непрерывно выдаёт тактовые импульсы 1500 имп/с в схему РФ, где вырабатываются три образца сигналов с различными фазами, поступающими на выводы ЛУЛ. Поступающий из канала ТУ сигнал сравнивается по фазе с тремя образцами. В результате сравнения, сигнал 1 появляется на одном из трёх выводов ЛУЛ. Эти выводы равноправны и в состоянии покоя сигнал 1 длительно сохраняется на любом из выводов. При поступлении сигнала ТУ или ЦС сигнал 1 последовательно появляется на различных выводах ЛУЛ. Схема ДМУ анализирует эти изменения и определяет содержание сигнала ТУ. Получая эти сигналы от ДМУ, УС различает сигналы ЦС и ТУ. Схема УС различат два состояния аппаратуры ТУ: покоя и приёма сигналов.

Комплекс аппаратуры для передачи сигналов ТС на линейных пунктах (приложение Б) содержит линейный генератор типа ЛГЛ, выполненный в виде отдельного блока, и функциональные логические узлы: шифратор сигналов ТС (ЛШ), групповой распределитель ЛРГ и цепи получения информации от контактов контрольных реле объектов. Работу функциональных узлов координирует логическая аппаратура, размещенная в блоке ЛГЛ и связанная через выводы блока с внешними логическими цепями.

Построение сигналов ТУ в ДЦ «Луч»

Для построения сигналов ТУ использован принцип трёхзначной ОФМ, т.е. используется сигнал частотой 500 Гц, фаза которого может иметь 3 значения, отличающихся на 120, например ₁=0, ₂ = +120 и ₃ = 120. При этом имеет значение не абсолютное значение фазы в данной элементарной посылке или отдельном такте сигнала, а знак изменения фазы по сравнению со значением, зафиксированном в предыдущем такте.

Изменение фазы сигнала в последовательности ₁, ₂, ₃, ₁,… и т.д. считается положительным, а в направлении ₃, ₂, ₁, ₃… и т.д. – отрицательным. Каждый рабочий такт сигнала имеет длительность 16 мс.

Диаграмма сигнала ТУ приведена в приложении В. [3]

Таблица 4 – Построение сигнала ТУ

	№ такта	Передаётся символом	Изменение фазы
Признак начала сигнала	0	0	3  2
Адрес раздельного пункта		0	2  1
		1	1 2
		1	2  3
		0	3  2
		0	2  1
		1	1 2
		0	2 1
		1	1 2
		1	2  3
		0	3  2
		1	2  3
		0	3 2
Номер группы управляемых объектов		0	2  1
		0	1 3
		1	3 1
		1	1 2
		0	2 1
		1	1 2
Значение команды		0	2 1
		0	1 3
		1	31
		1	1  2
		0	2  1
		0	13
		1	3 1
		1	1  2
Признак команды		1	2  3
		0	3  2
		0	2 1
		1	1  2

Заключение

В результате выполнения курсового проекта изучили порядок построения однониточного плана станции, научились кодировать команды телеуправления и телесигнализации, составлять код Хэмминга и выявлять ошибку в коде, изучили диспетчерскую централизацию системы «Луч».

Библиографический список

1. Лазарчук В. С. Процессорная централизация промежуточных станций/В. С. Лазарчук. Омский Государственный Университет Путей Сообщения, Омск, 2006. - 42с.

2. http://mirooleg.narod.ru/Library/Svetofor/44.htm

3. Егоренков Н.Г., Кононов В.А. Устройства телеуправления диспетчерской централизации системы «Луч» - М.: Транспорт, 1998. – 301 с.

Приложение А

Однониточный план станции

Приложение Б

Структурная схема ДЦ «Луч»

Приложение В

Диаграмма сигнала ТУ

30