Приемоответчик (8 шт.)

Рис. 5.5 Путевые приемоответчики системы АЛСТ "KVB"

Для повышения помехозащищенности сигнальная информация передаётся в виде "телеграмм" с использованием циклического кода. В состав передаваемого сообщения включаются стартовые и стоповые блоки, а также блоки для хранения контрольной суммы и других средств информационной избыточности.

В новых модификациях в отличие от систем ZUB-110 и ZUB-111 предусмотрен двухсторонний обмен информацией между путевой и локомотивной аппаратурой в полудуплексном режиме. При этом с локомотива к путевым устройствам передается в основном диагностическая информация о состоянии бортового оборудования.

В конце 90-х годов прошлого столетия фирма Siemens приступила к созданию системы ИРДП под названием ZUB-200, обладающей расширенными функциональными возможностями и удовлетворяющей более высоким требованиям по безопасности.

Локомотивные устройства этой системы построены по двухканальной схеме, каждая из которых включает вычислительный блок SIMIS-3116 с процессором 80486 с общей параллельной шиной MES80. В этих устройствах для увязки с датчиками пути и радарами (датчиками скорости) используется последовательная передача информации одновременно по многофункциональной транспортной шине MVB, бортовой информационной системе IBIS и последовательным интерфейсам RS232, RS485.

Обмен информацией с напольными устройствами осуществляется как в диапазоне тональных частот (ZUB-212), так и при помощи "телеграмм", передаваемых по частотным каналам 850 кГц (ZUB-222) или каналам евробализ (ZUB-242). Для этой цели локомотивные устройства, кроме специфической аппаратуры ZUB-200, имеют приемно-передающие блоки для работы по каналу евробализ или частотному каналу 850кГц.

Наиболее предпочтительным для передачи данных в этих устройствах является использование бализ (рис 5.6). С их помощью возможна передача информации как с пути на локомотив, так и с локомотива путевым устройствам. С пути на локомотив может передаваться информация: о показании напольных светофоров, постоянных и временных ограничениях скорости, маршруте движения, координатах, профиле пути, а также команды управления и т.д. С локомотива путевым устройствам передается информация: о составе поезда, изменении поездного статуса, режимах управления тягой и сцепления.

При передаче информации с пути на локомотив путевой бализой генерируется электромагнитное поле в передающей петле, которое воспринимается локомотивной приемной антенной. Для передачи информации используются две частоты: верхняя f_H=4,519 МГц, соответствующая логической единице, и нижняя f_L=3,954 МГц, соответствующая логическому нулю. Скорость передачи данных составляет 564,9 (±2,5) кбит/с с шириной полосы пропускания на уровне 10 дБ менее 1000 кГц.

Рис. 5.6. Система обмена информацией между напольным оборудованием и локомотивом при помощи бализ

При передаче информации с локомотива бортовой антенный блок создает электромагнитное поле в передающей петле на частоте 27,115 МГц ±5 кГц, которое дополнительно подвергается амплитудной модуляции. Для повышения защищенности передаваемой информации используется ВСН-код (Bose-Chandhuri-Hocquengem) длиной 750 бит.

Разными зарубежными фирмами разработано несколько конструкций антенных блоков, рассчитанных на скорости движения поездов 180, 300, 500 км/ч.

В настоящее время в эксплуатации находятся путевые бализы стандартного (400x540x25 мм) и уменьшенных размеров, которые рассчитаны для передачи информации при разных скоростях движения поездов и длину передаваемых "телеграмм" с 341 и 1023 бит. Они устанавливаются на пути таким образом, чтобы вокруг них любые металлические предметы находились на расстоянии не менее 200 мм. На цельнометаллической шпале стандартная бализа устанавливается на высоте 35 мм, а малая – не менее 50 мм.

В состав локомотивной аппаратуры ZUB-212 входит два параллельных канала с цифровыми сигнальными процессорами и специальная каналообразующая аппаратура индуктивной связи IMU. При этом на несущей частоте 67,4 кГц на локомотив передается информация, связанная с безопасностью движения, а на 91 кГц – известительная информация с поезда к путевым устройствам. С помощью сигнальных процессоров проверяется идентичность информации в обоих каналах и при ее совпадении она принимается к исполнению.

В ZUB-242 и ZUB-262 обмен информацией между путевой и локомотивной аппаратурой производится по стандарту ETCS. Путевые бализы устанавливаются в середине междупутья двух видов:

• неуправляемые, передающие постоянную информацию;

• управляемые, передающие оперативную сигнальную информацию от напольных устройств.

В неуправляемых бализах информация запрограммирована жестко в виде "телеграмм" длиной 341 или 1023 бита с полезной информацией соответственно в 210 или 850 битах.

Система передачи информации с бализами предназначена для скоростных международных магистралей. Геометрия и расположение путевых бализ и бортовых антенн обеспечивают надежную передачу информации при скоростях движения до 350 км/ч при длинных "телеграммах" и до 500 км/ч при коротких.

На сети железных дорог Италии без скоростного движения поездов используются устройства АЛС непрерывного типа с передачей сигнальной информации по РЦ на частоте 50 Гц. На этой частоте формируются четыре кода, соответствующие четырем сигнальным значениям.

На скоростной линии Рим – Флоренция, протяженностью 260 км и максимальной скоростью движения поездов 260 км/ч, значность устройств АЛС увеличена до 9 команд за счет использования второй несущей частоты – 178 Гц (табл. 5.1). Любая неисправность, приводящая к исчезновению частоты 178 Гц, вызывает переход с 9-кодового режима передачи сигнальной информации на 4-кодовый.

Таблица 5.1 .Характеристика многозначной АЛСН сети железных дорог Италии

Код	Модуляция на частоте, Гц		Содержание информации
	50	178
270**	270	120	Разрешено движение со скоростью не более 250 км/ч (перед поездом свободны не менее четырех блок-участков)
270*	270	75	Разрешено движение со скоростью не более 230 км/ч (перед поездом свободны не менее трех блок-участков)
270	270	-	Разрешение движения со скоростью не более 200 км/ч (перед поездом свободны не менее двух блок-участков)
180*	180	75	Подготовлен маршрут приема на боковой путь, 2700 м до входного светофора, ограничение скорости до 100 – 130 км/ч
180	180	-	2700 м до светофора с запрещающим показанием
120**	120	180	1350 м до светофора, ограничение скорости до 130 км/ч
120*	120	75	1350 м до светофора, ограничение скорости до 100 км/ч
120	120	-	1350 м до светофора, ограничение скорости до 30 – 60 км/ч
75	75	-	1350 м до светофора с запрещающим показанием
OK	OK	-	Путь закрыт (ОК – отсутствие кода)
**, * - модификация соответствующих кодов при увеличении значности АЛС

При движении по скоростной линии локомотива, оборудованного 4-кодовыми устройствами АЛС, информация на частоте 178 Гц не воспринимается, что соответствует четырехзначной системе. Локомотивной аппаратурой сравнивается разрешенная и фактическая скорости движения поезда. В случаях превышения второй скорости над первой происходит принудительное торможение, которое возможно отключить кнопкой ''Отмена торможения" после того, как разность этих скоростей станет положительной.

На государственных дорогах Финляндии за последние годы скорости движения поездов увеличены до 220 км/ч. Для обеспечения безопасности движения поездов при такой скорости число сигнальных сообщений, передаваемых с пути на локомотив, увеличено до 21. Всего на поезд может передаваться четыре типа специальных сигналов, два из которых соответствуют показаниям основных и предупредительных светофоров с жесткой привязкой к координате пути. Третий тип сигналов соответствует приближению поезда к предполагаемой остановке. Он начинает передаваться за 6 км, т.е. на расстоянии пяти стандартных (по 1,2 км) межсветофорных интервалов от соответствующего остановочного пункта. Четвертый тип сигналов информирует машиниста о необходимости снижения скорости при следовании поезда по стрелочному переводу.

В качестве аппаратуры АЛС используется точечная система "EBICAB-900", разработанная шведской фирмой ABB. В состав этой аппаратуры входит центральный компьютер EBILOOP (LC), связанный с ЭЦ, путевые блоки, состоящие из концентраторов (LС), объектных контроллеров (KС) и блоков обмена информацией с бализами (BIS) (рис. 5.7).

Рис. 5.7. Путевой датчик системы АЛСТ "EBICAB"

При получении известительной информации от аппаратуры ЭЦ центральный компьютер начинает сеанс связи с устройствами сопряжения по протоколу HDLC со скоростью передачи информации 19,2 кбит/с. Процесс функционирования устройств следующий. Первоначально проверяется исправность линии связи, а затем LC посылает "телеграмму" опроса состояния на КС. После получения от КС ответов, подтверждающих их состояние, LC посылает им соответствующие установочные "телеграммы", которые должны быть переданы на конкретный локомотив.

Для повышения безопасности в системе предусмотрено два вида "телеграмм" – А и В, которые для анализа одна за другой поступают в КС. В случае достоверности информации, содержащейся в обеих телеграммах, "телеграмма" будет передана на локомотив путевым датчикам.

Система "EBICAB-900" также используется и на железных дорогах Норвегии.

На пригородной сети Стокгольма (Швеция) широко применяются устройства АЛС с автоматическим контролем скорости JZG-700. Комплект аппаратуры включает в себя путевые датчики, локомотивный микроконтроллер с приемно-передающей антенной, блок управления и индикации в кабине машиниста.

В системе используются путевые датчики полуактивного типа. Под действием непрерывно излучаемого локомотивной антенной сигнала опроса на частоте 27 МГц они практически мгновенно накапливают необходимую энергию и могут передавать на локомотив сигнальную информацию. При получении от путевых датчиков информации на частоте 4,5 МГц о запрещающем показании впереди расположенного светофора или ограничении скорости движения бортовой микроконтроллер начинает расчет параметров торможения и выдает на дисплей машиниста предупредительную информацию. Если при этом машинистом в течение 5 с тормозная система не будет приведена в действие, то подается предупредительный повторный сигнал, а затем автоматически включается экстренное торможение.

Локомотивный микроконтроллер работает по двум независимым параллельным программам. При надежной его работе через каждые 100 мс в систему управления поездом передается информация о выключении аварийных сигналов и экстренного торможения. При отказе аппаратных или программных средств автоматически подается аварийный сигнал и в особых случаях включается экстренное торможение.

Наряду с устройствами JZG-700 на дорогах Швеции функционируют и более современные устройства АЛС – EBICAB-900, которые широко внедряются на железных дорогах всех стран Скандинавии.

На железных дорогах Швейцарии используются системы безопасности «Integra-Signum», «Integra» и ZUB-121.

В магнитной системе АЛСТ Integra-Signum предусмотрено по два магнита с катушками (рис. 5.8), один из которых расположен внутри колеи, а другой – вне колеи с левой стороны по ходу движения поезда. В зависимости от вариантов включения эта пара датчиков может передавать на локомотив сигнальную информацию об остановке, ограничении скорости или беспрепятственном проезде.