Разработка и внедрение новых систем автоматики и телемеханики

В 1970—1980-е годы продолжались работы по совершенствованию систем управления движением поездов.

Основными системами управления движением поездов на перегонах оставались системы полуавтоматической (ПАБ) и автоматической (АБ) блокировок, а также автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) с автостопом (АС). Одновременно изучались пути технической реализации координатных систем интервального регулирования движения поездов, отличающихся регулированием движения не на границу блок-участка, а на фактическую координату хвостового вагона поезда. К этому же периоду относятся поиски путей создания системы автоматического прицельного снижения скорости поезда перед начальным светофором, ограничивающим скорость движения и, в частности, исключающей проезд поездом напольного светофора с красным огнём.

С начала семидесятых годов активно велись работы по увеличению значности систем АЛС, то есть по увеличению числа сообщений, передаваемых от напольных устройств АБ к локомотивным устройствам АЛС по рельсовым линиям индуктивной связи. Необходимость в многозначной системе АЛС была обусловлена реализацией скоростного движения до 200 км/ч на участке Москва — Ленинград, где по условиям безопасности движения требовалось передавать не менее 15 сообщений.

Для увеличения значности систем АЛС специалистами ВНИИЖТа под руководством А. В. Шишлякова было предложено использовать вместо одного канала передачи информации, как это принято в АЛСН числового кода, шести канатов с несущими колебаниями 125 Гц, 175 Гц, 225 Гц, 325 Гц, 375 Гц. Для передачи одного сообщения использовалась комбинация двух несущих колебаний различных частот, что и позволяло передавать от напольных к локомотивным устройствам 15 сообщений. По этой причине система получила название частотной.

Локомотивное оборудование частотной АЛС состояло из шести комплектов приёмников и дешифраторов. Приёмники были выполнены на элементах дискретной электроники, а устройства декодирования, управления огнями локомотивного светофора, контроля скорости поезда и бдительности машиниста — на электромагнитных реле. К этому времени промышленностью ещё не была освоена микроэлектронная элементная база с высокой степенью интеграции элементов, поэтому система оказалась чрезмерно громоздкой. По этой причине она применялась лишь на участке скоростного движения Москва — Ленинград.

На этих же принципах была создана и система АБ. Для контроля состояния рельсовых линий и для передачи сообщений на локомотивы применялись одни и те же сигналы, поэтому для формирования и передачи сигналов АБ и АЛС использовалась одна и та же напольная аппаратура. Аппаратура приёмных концов рельсовых цепей имела технические решения, аналогичные техническим решениям локомотивных приёмников АЛС. Она реализована также на элементах дискретной электроники и на электромагнитных реле. Система частотной АБ также применялась лишь на участке Москва — Ленинград.

К этому же периоду относятся работы по созданию системы АБ с централизованным расположением аппаратуры на станциях, ограничивающих перегон, и с рельсовыми цепями без изолирующих стыков.

Применение централизованного расположения аппаратуры приводит к снижению эксплуатационных расходов и улучшению условий её технического обслуживания, а применение рельсовых цепей без изолирующих стыков существенно снижает число отказов рельсовых линий.

Работы по созданию централизованных систем АБ (ЦАБ) были начаты во ВНИИЖТе под руководством В. С. Дмитриева. В качестве сигналов контроля состояния рельсовых цепей использованы несущие колебания с частотами 425 Гц и 475 Гц и поднесущие колебания с частотами 8 Гц и 12 Гц. Такие сигналы позволяют разделить по частотному признаку сигналы соседних рельсовых цепей и параллельных путей. Аппаратура рельсовых цепей выполнена на элементах дискретной электроники и на электромагнитных реле.

Рельсовые цепи с контрольными сигналами 425 Гц и 475 Гц отличаются значительной зоной дополнительного шунтирования рельсовых цепей (до 125 м). Это обстоятельство делает невозможным применение напольных светофоров, и управление движением осуществляется только по сигналам АЛС, что является существенным недостатком.

В это же время под руководством В. С. Дмитриева создана система с аналогичными рельсовыми цепями, но с децентрализованным расположением аппаратуры. Она получила название системы с тональными рельсовыми цепями (АБТ). Для обеспечения возможности использования напольных светофоров в пределах каждого блок-участка организовывались дополнительно рельсовые цепи с несущими частотами около 5,0 кГц.

В конце 1970-х — начале 1980-х годов отечественной промышленностью была освоена микроэлектронная элементная база со средней и высокой степенью интеграции элементов, а учёными высших учебных заведений МПС были разработаны принципы и методы построения микроэлектронных аппаратных средств, удовлетворяющих требованиям безопасности их функционирования. Это создало предпосылку создания микроэлектронных систем управления движением поездов нового поколения. Решающую роль в своевременном создании этих систем сыграло Главное управление сигнализации и связи МПС (ЦШ МПС) и его руководитель В. С. Аркатов.

Первая микропроцессорная система автоматической локомотивной сигнализации АЛС-ЕН была создана по инициативе и под руководством профессора МИИТа В. М. Лисенкова. При создании этой системы были впервые разработаны способы обеспечения безопасности функционирования микроэлектронных систем с жёсткой и программируемой логикой.

В системе использованы сигналы с несущей около 175 Гц и двукратной фазоразностной модуляцией. Сообщения передаются с помощью модифицированных кодов Бауэра. По каждому из двух фазовых подканалов передаются 16 кодовых комбинаций, что обеспечивает возможность передачи по двум подканалам 256 сообщений. Для обеспечения безопасности функционирования аппаратных средств системы использован принцип парирования опасных отказов с несколькими физическими каналами, а для достижения необходимого уровня надёжности — резервирование.

Основными разработчиками системы АЛС-ЕН на этапе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ были преподаватели и научные работники кафедры "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте МИИТа: Г. А. Казимов, Д. В. Шалягин, П. Ф. Бестемьянов, А. В. Вековищев.

Работы по созданию системы АЛС-ЕН велись в тесном сотрудничестве со специалистами Конструкторского бюро ЦШ МПС (КБ ЦШ МПС). Специалистами именно этой организации были выполнены опытно-конструкторские разработки и освоено серийное производство на одном из заводов г. Ижевска. Эта система непрерывно совершенствовалась специалистами КБ ЦШ МПС, а позже — специалистами ВНИИАС. В настоящее время она применяется на сети железных дорог в качестве типовой в составе комплекса локомотивных устройств безопасности (КЛУБ).

Существенный вклад в опытно-конструкторские разработки, организацию серийного производства и внедрение системы внесли специалисты ВНИИАС (КБ ЦШ МПС) М. М. Лебедев, И. А. Здоровцов, Е. Н. Розенберг, В. И. Зорин.

Для повышения безопасности движения путём предотвращения проездов поездами напольных светофоров с сигнальными показаниями, ограничивающими скорость движения, по инициативе Б. Д. Никифорова и под его руководством создана система автоматического управления тормозами поезда (САУТ).

В семидесятых годах такая система была введена в опытную эксплуатацию на одном из участков Московской железной дороги. На основании информации о характеристиках пути перед светофором с красным огнём, о свойствах тормозных систем поезда и параметрах его движения САУТ осуществляет прицельное служебное торможение и остановку поезда перед этим светофором. Для передачи информации о длине блок-участка и профиле пути в его пределах использован специальный канал индуктивной связи между напольными и локомотивными устройствами САУТ. В качестве напольного элемента индуктивной связи использован участок рельсовой нити, длина которой пропорциональна длине блок-участка, а локомотивными элементами являются индукционные катушки.

Большой вклад в создание, организацию производства и внедрение системы САУТ на сети железных дорог внесли В. И. Головин и группа специалистов Уральского отделения ВНИИЖТа.

В области систем диспетчерского управления (ДЦ) в результате модернизации системы «Нева» была создана система «Луч», которая впервые была применена на Белорусской железной дороге. В системе применён дуплексный режим передачи сигналов телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС), то есть обеспечивается одновременное прохождение по двухпроводной линии сигналов ТУ и ТС. Для передачи сигналов ТУ применена фазовая модуляция несущей 500 Гц. Сигналы ТС передаются по четырём частотным каналам в диапазоне 900-3150 Гц.

Большой вклад в развитие систем ДЦ внесли специалисты ВНИИЖТа под руководством Н. Ф. Пенкина.

В семидесятых годах на участках с автоблокировкой широко внедряется частотная система диспетчерского контроля (ЧДК), разработанная специалистами КБ ЦШ МПС под руководством И. И. Эбеля. В системе для передачи информации от напольных устройств о нахождении поездов на перегонах и о состоянии технических средств АБ и АЛС использованы сигналы различных частот, вследствие чего система названа частотной.

К середине семидесятых годов относится начало создания микропроцессорных систем автоматизации технологических процессов на сортировочных станциях. Первая микропроцессорная система автоматизации роспуска составов на сортировочной горке (КГМ-РИИЖТ) создана под руководством профессора НИИЖТа В. Н. Иванченко.

Применение компьютерной техники в системах автоматической регулировки скорости отцепов (АРС) и горочной автоматической централизации (ГАЦ) потребовало создания и более совершенных напольных устройств, а именно тормозных средств и датчиков информации.

В начале восьмидесятых годов учёными ВНИИЖТа В. А. Кобзевым, В. М. Кукиным и В. А. Утёнковым под руководством профессора К. С. Исаева разработаны новые мощные замедлители ВЗПГ и ВЗП. При создании замедлителей снижены их металло- и энергоёмкость и увеличена тормозная мощность за счёт применения оригинальных конструктивных решений. Производство этих замедлителей освоено Калужским ПРМЗ и Читинским ТРЗ. Кроме того, в начале восьмидесятых годов специалистами ДИИТа с сотрудниками ГТСС и Приднепровской дороги создан парковый замедлитель рычажно-нажимного типа РНЗ-2.

Важнейшим элементом горочных автоматических систем является измеритель скорости скатывания отцепов. Первые исследования по созданию радиолокационных измерителей скорости проводились в ГТСС под руководством А. И. Ханина и во ВНИИЖТе под руководством Г. М. Уманского и Ю. В. Ваванова. Под руководством Ю. В. Ваванова был создан измеритель скорости РИС-В2.

В середине восьмидесятых годов учёными МИИТа по руководством В. И. Шелухина был создан горочный радиолокационный скоростемер РИС-В3, который по своим техническим характеристикам превосходит известные зарубежные аналоги. Его серийное производство освоено ГУП «Исток». РИС-В3 широко применяется на сети железных дорог России.

В этот же период были разработаны и стали широко применяться новые радиолокационные устройства для предотвращения перевода стрелок под вагонами типа РТД-С, созданные учёными МИИТа и специалистами КБ ЦШ МПС под руководством В. И. Шелухина. До настоящего времени эти устройства являются основными, ими оснащаются горочные стрелочные зоны вместо фотоэлектрических устройств и устройств педального типа ПБМ-56.

В последующие годы проводились работы по дальнейшему совершенствованию систем управления движением поездов как с целью расширения их функциональных возможностей, так и с целью улучшения их технических параметров.

В заключение отметим учёных и разработчиков систем управления движением поездов: В. С. Аркатов, П. Ф. Бестемьянов, Ю. В. Ваванов, А. В. Вековищев, В. И. Головин, В. С. Дмитриев, И. А. Здоровцов, В. И. Зорин, В. Н. Иванченко, К. С. Исаев, Г. А. Казимов, В. М. Кобзев, В. М. Кукин, М. М. Лебедев, В. М. Лисенков, Б. Д. Никифоров, Н. Ф. Пенкин, Е. Н. Розенберг, Г. М. Уманский, В. А. Утёнков, В. И. Шелухин, А. В. Шишляков.

Date: 2015-09-19; view: 845; Нарушение авторских прав