CC BY
72
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
АВТОМАТИЗОВАН1 СИСТЕМИ УПРАВЛ1ННЯ НА ТРАНСПОРТ1
УДК 656.256.3
А. М. БЕЗНАРИТНИЙ1*, В. I. ГАВРИЛЮК1, О. О. ГОЛОЛОБОВА2
1 Каф. «Автоматика, телемеханжа та зв'язок», Днтропетровський нацюнальний уншерситет затзничного транспорту 1мен1 академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Укра1на, 49010, тел. +38 (056) 373 15 04, факс +38 (0562) 471 866, ел. пошта [email protected]
'Каф. «Автоматика, телемеханжа та зв'язок», Днтропетровський нацюнальний утверситет затзничного транспорту ш. академжа. В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Украша, 49010, тел. +38 (056) 373 15 04 2Каф. «Автоматика, телемеханжа та зв'язок», Дшпропетровський нацюнальний утверситет затзничного транспорту 1мен1 академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Украша, 49010, тел. +38 (056) 373 15 04, ел. пошта [email protected]
АНАЛ1З СУЧАСНОГО СТАНУ ПРИСТРО1В АВТОБЛОКУВАННЯ, МЕТОД1В ЙОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ ТА КОНТРОЛЮ
Мета. Розробка формал1зованого опису роботи системи числового кодового автоблокування на основ1 анал1зу характерных в1дмов системи автоблокування та методики його техшчного обслуговування. Методика. Для проведення дослщжень було використано теоретико-аналггачний метод. Результати. Про-анал1зовано характерн ввдмови систем автоблокування, виявлено основн причини 1х виникнення. Встанов-лено, що бшьшють в1дмов виникае через недосконал1сть системи техтчного обслуговування. Проаналь зовано переваги та недол1ки юнуючо! технологи обслуговування автоблокування; виявлено роботи, яш мо-жуть бути автоматизован1 за допомогою засоб1в техшчного д1агностування; проведено формал1зований опис системи кодового автоблокування у вигляд1 графу в простор1 сташв системи. Наукова новизна. Запропоно-вано граф сташв системи числового кодового автоблокування, котрий ураховуе поступовий перехщ системи в1д справного стану до втрати працездатносп, що дозволяе провести селекцш д1агностично1 шформацп за яшсними ознаками та збшьшити ефектившсть вщновлювальних робгт в раз1 виникнення несправносл. Практична значимiсть. Отриман результати анал1зу й запропонований граф сташв можуть бути покладен1 в основу розробки нових засоб1в д1агностування пристро1в автоблокування, що, у свою чергу, дозволить тдвищити ефектившсть роботи та обслуговування пристро1в автоблокування загалом.
Ключовi слова: автоблокування; ввдмови в роботц методи техтчного обслуговування; граф сташв; технчний контроль; монггоринг; д1агностування
Вступ
Забезпечення безпеки руху по1зд1в по затз-ничних перегонах покладено на систему автоблокування. Автоблокування - це техшчний зашб штервального регулювання руху по!зд1в на перегош за сигналами прохщних свгглофо-р1в. При в1дмов1 шд час роботи хоча б одше! сигнально! установки автоблокування по1'зд повинен зупинитися, вщпустити автогальма i, якщо за цей час на св1тлофор1 не з'явиться
дозволяючий вогонь, може продовжити рух з особливою увагою, швидкiстю не бiльше 20 км/год [5, 7] та готовнютю зупинитися.
Враховуючи, що довжина блок-дшянки перегону варiюeться вiд 1 000 до 2 500 м, вщмови в робот пристро!в автоблокування рiзко негативно впливають на виконання графшу руху поlздiв, збшьшують витрати електроенерги, призводять до негативних комерцшних та екс-плуатацiйних наслщюв.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
Забезпечення надшност роботи систем ав-тоблокування покладено на систему техшчного обслуговування (ТО), яке виконують пращвни-ки господарства сигнатзаци та зв'язку згщно з вимогами iнструкцiй [6, 9], яю регламентують планово-профiлактичний метод обслуговування пристро!в автоблокування. За цим методом пристро! автоблокування перевiряються, обслу-говуються та замiнюються зi встановленою пе-рiодичнiстю, що не дозволяе безперервно конт-ролювати основнi параметри сигнально! установки, залишае можливостi для неяюсного чи фiктивного виконання техшчного обслуговування, що може призводити до вщмов в роботi пристро!в автоблокування.
Пiдвищення ефективностi обслуговування автоблокування можливе за допомогою вико-ристання засобiв технiчного контролю та мош-торингу [1, 2].
Тому актуальним завданням на сьогоднi за-лишаеться аналiз характерних вiдмов, що вини-кають в процесi експлуатацн систем автоблокування, аналiз методiв обслуговування та техшчного контролю стану пристро!в автоблокування, з метою виявлення !х переваг i недолтв та постановки вимог для розробки нових засобiв дiагностування роботи систем автоблокування.
Мета
Метою роботи е розробка формалiзованого опису системи числового кодового автоблокування (ЧКАБ) у вигщщ графiв станiв на основi визначення характерних вiдмов систем автоблокування та аналiзу переваг i недолiкiв юну-ючих методiв обслуговування, що мае стати основою для подальшо! розробки системи ав-томатизованого безперервного контролю та дiагностування ЧКАБ.
Методика
Подальша розробка буде здшснюватись за допомогою теоретико-аналiтичного методу.
Анал1з характерних в1дмов пристрогв автоблокування.
Основним крт^ем оцiнки ефекгивносп роботи будь-яко! системи автоблокування е кшьюсть вщмов, що стались в системi за певний перюд часу.
Як бачимо з аналiзу статистичних даних [3], одним iз ненадiйних елементiв автоблокування
е рейкове коло (РК), це обумовлюеться склад-шстю обслуговування елеменпв рейково! лшн, як розосереджеш в простора Бшьшють вщмов рейкового кола виникае через замикання ¡зо-люючих стиюв та шших !золяцшних елеменпв 29 %, а також через обрив стикових з'еднувач1в 20 %. Несправносп, що пов'язаш з порушен-ням регулювання рейкового кола становлять 12 % випадюв, замикання рейково! лшн через елементи верхньо! будови коли та через зовш-шш елементи - 16 %, через несправносп в апа-ратур1 РК стаеться 10 % вщмов. Несправносп !золяцшних елеменпв пристро!в РК та несправносп дросельних перемичок становлять 3 та 4 % вщповщно. Несправносп через встанов-лення нетипових дросельних перемичок, зни-ження опору ¡золяцн баласту та за невстанов-лених причин складають по 2 % вщповщно вс1х пошкоджень рейкових кш. Розподш причин вщмов рейкових кш наведеш на рис. 1.
Рис. 1. Розподш причин вщмов рейкових кш
В системi числового кодового автоблоку-вання сигнальним струмом рейкового кола е кодований сигнал автоматично! локомотивно! сигналiзацil (АЛС). Це обумовило використан-ня в системi складних шифруючих та дешиф-руючих пристро!в, швидкоддачих реле, елект-ролiтичних конденсаторiв та дiодiв. Надiйна робота ще! апаратури вимагае яюсного техшч-ного обслуговування у визначеш перiоди часу. Найбшьша кiлькiсть вiдмов дешифруючо! апаратури виникае в наслщок вiдмови конденсато-рiв 58 % та дiодiв 16,8 %, порушення часових та комутацшних параметрiв реле викликають 13 % вщмов. Збшьшення перехiдного опору в штепсельних рознiмах реле викликають 8,3 % вщмов, на iншi та невстановлеш причини при-падае 3,9 % вiдмов пристро!в шифрування та дешифрування автоблокування [1]. Розподш причин вщмов шифруючо! та дешифруючо! апаратури автоблокування наведено на рис. 2.
20
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
4
Рис. 2. Розподш причин ввдмов шифруючо! та дешифруючо! апаратури автоблокування
Щц час анал1зу причин виникнення неспра-вностей в системах автоблокування кер1вницт-вом зал1знищ прийнято розр1зняти таю основш причини вщмов автоблокування. Загальш екс-плуатацшш причини, на яю припадае бшьшють вщмов 86,5 %. З них через неяюсне виконання робгг з техшчного обслуговування 37,5 %, не-виконання строюв перев1рок 36 %, неяюсну перев1рку в ремонтно-технолопчних дшянках 6,2 %, з вини постачальниюв обладнання 12,8 %, через схемно-конструктивш недолши 1,2 %, порушення правил виконання робгг та похибки при !х виконанш викликають 2,5 та 2,8 % екс-плуатацшних несправностей вщповщно. Не-значним чином впливають на роботу автобло-кування впливи стороншх оргашзацш 1 % та вплив грозових { комутацшних перенапруг 2 %. Причини вщмов, що не були встановлеш, за-ймають 10 % вщ загально! кшькосп, з шших причин стаеться 2 % вщмов в робот пристро!в автоблокування.
Таким чином, бшьшють вщмов систем автоблокування виникае через експлуатацшш недолги, що можуть бути викликаш недосконалю-тю системи техшчного обслуговування, склад-шстю виконання перев1рок на сигнальних установках, як розмщеш на значнш вщсташ вщ експлуатацшно-ремонтних цех1в, недосконалю-тю системи контролю за виконанням робгг з ТО та шшими причинами. Для розумшня причин експлуатацшних вщмов необхщно виконати анал1з юнуючо! технологи обслуговування при-стро!в автоблокування.
Анал1з технолога обслуговування пристрогв автоблокування.
Для забезпечення надшно! та безперебшно! роботи системи числового кодового автоблоку-
вання (ЧКАБ) необхщне систематичне обслуговування та контроль параметр1в вшх елемен-•пв системи автоблокування. Вс роботи з техшчного обслуговування пристро!в автоблокування виконуються зпдно з вимогами шструк-цш [5-6] та шших нормативних докуменпв.
Особливосп оргашзацп техшчного обслуговування пристро!в СЦБ на перегонах на в1дм1ну вщ станцш зумовлеш великою територ1альною розосереджешстю пристро!в вздовж лши зал1з-ницг Цей факт поряд з нер1вном1рн1стю розпо-д1лу персоналу по дшянщ, р1зним ступенем йо-го укомплектованост i р1зноман1тним характером шд'1зних дорiг i засобiв пересування ви-значае вiдмiнностi у формах оргашзацп працi. Для таких дшянок можливi чотири методи обслуговування: метод мюцевих бригад, комплек-сний, централiзований i вахтовий. Першi два методи застосовують, якщо персонал проживае на територи, що знаходиться поблизу малих станцiй; останнi два - за вщсутносп житла персоналу поблизу дшянок обслуговування або низько! укомплектованосп дiльниць. При цьо-му тд методом технiчного обслуговування ма-еться на увазi сукупнiсть технолопчних та ор-ганiзацiйних правил виконання операцш техш-чного обслуговування i ремонту. Для пристро!в СЦБ, як правило, застосовують перюдичне технiчне обслуговування, яке передбачае виконання завданого обсягу робгг через точш штер-вали часу незалежно вiд техшчного стану при-стро!в автоблокування.
Основним сигнальним пристроем в системi автоблокування е свгглофор, тому забезпечен-ню надшно! роботи та ч^ко! видимост прохщ-них свiтлофорiв придiляеться значна увага. Пе-ревiрка видимостi сигнальних вогшв свгглофо-рiв з коли виконуеться шсля кожно! замiни ламп або лшзового комплекту, але не рщше нiж два рази на рш. При цьому вiзуально перевiря-еться вiдповiднiсть дальностi видимостi сигна-льних показань того вогню, який в певний момент горить на свгглофор^ встановленим вимо-гам [8]. Перевiрка видимостi сигнальних вогнiв на головних колiях перегонiв з локомотива, а також ди локомотивно! сигналiзацil та вщпо-вiдностi показань колiйного i локомотивного свiтлофорiв виконуеться старшим електроме-ханiком i машинiстом локомотива раз на м> сяць. 1снують декшька типiв робiт з обслуговування прохщних свiтлофорiв, що пов'язанi
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
з необхщшстю вимiру напруги на лампах св№ лофора. До них вщносяться: вимiрювання напруги на лампах свiтлофорiв при денному ре-жимi живлення, що виконуеться при замш ламп, але не рiдше шж один раз на рiк при ви-користаннi однониткових ламп та один раз на два роки при використанш двониткових ламп, з можливютю переходу на резервну нитку; ви-мiрювання напруги на лампах свiтлофорiв при аварiйному та шчному живленнi та перевiрка ди схеми подвшного зниження напруги, якi ви-конуються електромеханiком перед введенням пристро!в в експлуатацiю. Цими перевiрками встановлюеться вiдповiднiсть мiж фактичною напругою на ламт свiтлофора та нормами.
Важлившим елементом обслуговування сис-теми техшчного обслуговування системи авто-блокування е обслуговування та перевiрка пара-ме^в апаратури. При обслуговуваннi пристро!в автоблокування виникають двi основнi пробле-ми. По-перше, апаратура автоблокування розта-шована в релейних шафах на перегонах, тому електромехашк мае змогу виконати перевiрку лише основних параметрiв. По-друге, складна структура пристро!в, якi використовуються в системi, що зумовлюе необхщшсть перевiрки багатьох параметрiв, яю неможливо перевiрити безпосередньо на сигнальнiй установщ. Тому обслуговування зйомних пристро!в виконуеться в ремонтно-технолопчнш дiлянцi (РТД) дистан-цп сигналiзацil та зв'язку зпдно з графiком перь одично! перевiрки пристро!в. Пiд час перевiрки стану приладiв звертають увагу на порушення цiлостi контактiв, !х обгорання, а для вугшьних контактiв на наявнють трiщин, вищербини, ви-падiння гвинпв, гайок або iнших деталей всере-динi реле, а також помине ослаблення 1хнього крiплення, поява iржi або плiсняви всерединi реле, порушення цшосп кожуха, явне порушення встановленого зазору мiж контактами, обмер-зання контактiв реле, помiтне неодночасне за-микання i розмикання контакпв, спучування i потьоки електролiту, електролггичних конден-саторiв, пiдгорання резисторiв або обмоток, кон-тактування електричних ланцюпв через торкан-ня струмонесучих частин приладiв, зменшення зазору мiж наконечниками монтажних проводiв, неякiсну пайку, порушення строюв перевiрки, вiдсутнiсть етикеток, пломб або вщбитюв на реле в мюцях, призначених для пломбування та доступних для зовнiшнього огляду [11].
nepeBipKa стану приладiв i штепсельних розеток в опалювальних i неопалювальних прим> щеннях електромехашк виконуе раз на piK огля-дом з боку монтажу, а пpиладiв, що працюють в iмпульсному або циклiчному pежимi, два рази на рш. Для штепсельних розеток, встановлених в релейних шафах, зовшшнш огляд доповнюють вимipом залишково! напруги на сигнальних, ль нiйних, колшних реле i !х повторювачах.
Вимipювання напруги на електpолiтичних конденсаторах i випрямлячах блокiв дешифратора кодового автоблокування виконуеться електpомеханiком раз у квартал. Вимipи всiх паpаметpiв апаратури сигнально! точки вико-нуються на вимipювальнiй панелi.
Система числового кодового автоблокування побудована таким чином, що шформащя про стан попередшх блок-дшянок передаеться по рейковому колу сигналами АЛС, тому для ви-конання сво!х основних функцш система ЧКАБ не потребуе кабельних лшш. Попри це кабельнi лшп автоблокування виконують важливi функ-ци по забезпеченню подвiйного зниження напруги та диспетчерського контролю по лшп ДСН-ОДСН, сповщення про наближення по!з-да до станци по лши И-ОИ, можливiсть змiни напрямку на пеpегонi по лши Н-ОН, та контроль напрямку руху при чотирипроводнш схемi змiни напрямку по лши К-ОК.
В процес обслуговування кабельних лшш старший електромехашк та електромехашк СЦБ 2 рази на рш виконують вимipювання вшх жил кабелю, у тому чи^ запасних, щодо землi при виявленш зниження опору iзоляцil кожно! жили кабелю, в перерахунку на 1 км довжини менше встановлених норм, але не нижче 15 МОм, контроль опору iзоляцil виконуеться раз на мюяць. При подальшому зниженш iзоля-ци кабелю менше 15 МОм на 1 км довжини по-винш ремонтуватися протягом не бшьше п'яти дiб з моменту виявлення заниження iзоляцil, а до усунення причин пошкодження iзоляцiя такого кабелю контролюеться електромехаш-ком щодня [9].
Аналiз вiдмов системи числового кодового автоблокування показуе, що велика кшьюсть вщмов системи приходиться на елементи рей-кових кiл, тому !х обслуговуванню пpидiляеть-ся особлива увага.
Особливiстю обслуговування рейкових кш е подiл робгг мiж пpацiвниками дистанцiй коли,
Наука та прогрес транспорту. В1сник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
сигналiзащl та зв'язку, енергопостачання. Та-кий подш робiт вимагае злагоджено1 роботи та тюно1 взаемоди мiж собою персоналу цих тд-роздiлiв.
Перевiрку стану рейкових кiл на перегош виконують спiльно електромеханiк та дорожнш майстер чи бригадир коли не рщше нiж раз на мюяць, при цьому перевiряють стан елеменпв рейкових кiл, надiйнiсть 1хшх кршлень та пра-вильнiсть 1хшх встановлення, особливу увагу прид^ють наявностi рейкових з'еднувачiв. Також перевiряеться правильнiсть i щiльнiсть заземлень, наявнiсть зазору мiж пiдошвою рейки i баластом, перевiряеться стан баласту i во-довiдводiв. Одним iз ненадiйних елеменпв рей-кового кола е iзолюючий стик, тому виконуеть-ся вимiрювання параметрiв усiх iзолюючих стикiв на перегош. Раз у квартал електромеха-шк виконуе вимiрювання напруги на колшних реле рейкових кiл на перегош. До того ж вим> рювання виконуються також пiсля закшчення виконання нових робiт, при введенш пристро1в в експлуатацiю, замiни апаратури рейкових кш, а також тсля !х регулювання [6].
Струм АЛС в рейках на вхщному кшщ рей-кового кола i тривалiсть першого iнтервалу мiж
iмпульсами кодового циклу вимiрюеться елект-ромехашком i електромонтером раз на рш, а також при визначеннi причин збою в роботi пристро1в АЛС, тсля регулювання параме^в, замiни кодовое' апаратури рейкового кола i за результатами перевiрки пристро1в АЛС вимiрю-вальним комплексом вагона-лабораторп [10].
Перетини затзничних колiй з автомобшь-ними шляхами на одному рiвнi обладнуються пристроями автоматично1 пере1зно1 сигналiзацil (АПС). Щд час обслуговування пристро1в АПС перевiряеться стан акумуляторно1 батаре1 зов-нiшнiм оглядом та шляхом вимiрювання напруги та щiльностi електрол^у, стан i взаемодiя частин електропривода та електродвигуна, стан кiнцевих вимикачiв i монтажу електропривода автошлагбаума, струм електродвигуна при но-рмальнiй робот та роботi на фрикцiю, справ-нiсть роботи звукових сигналiв, видимють та частота мигання пере1зних свiтлофорiв, стан щитка управлiння та елеменпв рейкового кола [4]. Основнi роботи з техшчного обслуговування пристро1в автоблокування, перiодичнiсть цих робiт та можливосп 1'х виконання засобами техшчного дiагностування зведено у табл. 1.
Таблиця 1
Заходи з техшчного обслуговування пристроТв автоблокування
Пункт шструкцп
Виконання засобами
Опис роботи юнуючо! технологи
обслуговування
Виконання засобами техшчного д1агностування
8.1 ЦШ-0060
8.2 ЦШ-0060
8.6 ЦШ-0060
8.7 ЦШ-0060
8.8 ЦШ-0060
Перев1рка видимосп сигнальних вогшв св1тлофор1в з колй'
Обслуговування прохвдних св1тлофор1в
ШН i ШЦМ в1зуально не рвдше раз на рк
Перевiрка видимостi сигнальних вогнiв свiтлофорiв з локомотива, а також дд локомотивно! сигналiза-цй' та вiдповiдностi показань колш-ного i локомотивного свiтлофорiв
Вимiрювання напруги на лампах прохвдних свiтлофорiв: пiсля змiни ламп
Те саме в аваршному та тчному режимi
Те саме в режимi ДСН
ШНС та машинют раз на мiсяць
ШН у встановлеш строки змiни ламп
При вводi пристро!в в експлуатацш
При вводi пристро!в в експлуатацш
Не виконуеться
Локомотивним пристро-ем контролю локомотив-но! сигналiзацil при проходженнi по!зда по дшянщ
Постiйно пристроями вимiрювання безперерв-них величин
Якщо е потреба Якщо е потреба
Наука та прогрес транспорту. В1сник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
Заынчення табл. 1
Виконання засобами
Опис роботи юнуючо! технологи
обслуговування
Пункт шструкцп
Виконання засобами техшчного д1агностування
12.1 ЦШ-0060
12.3 ЦШ-0060
12.6 ЦШ-0060
ТК 58 ЦШ-0042
10.1 ЦШ-0060
10.3 ЦШ-0060
10.7 ЦШ-0060
ТК 45а ЦШ-0042
13.1 ЦШ-0060
Обслуговування апаратури автоблокування
Зовшшня перев1рка стану прилад1в, штепсельних розеток
Вим1рювання напруги на електроль тичних конденсаторах i випрямлячах блок1в дешифратора
Перюдична замiна реле, блок1в, шшо! апаратури для перевiрки характеристик в РТД
ШН раз на рк
ШН раз в квартал
ШНС i ШН 2 рази на рж
Обслуговування кабельних лшш
ШНС i ШН 2 рази на рк
Обслуговування рейкових шл на перегонi
Вимiрювання опору iзоляцi! всiх жил кабелю
Перевiрка рейкових шл на перегонах
Вимiрювання напруги на колшних реле та колiйних приймачах рейкових шл
Вимiрювання кодового струму АЛС в рейках
ЩН i ПДБ раз на мiсяць
ШН раз на квартал
ШН i ШЦМ раз на рiк
Перевiрка автоматично! пере!зно! сигнал1зацп
Комплексне обслуговування пристро!в автоматично! пере!зно! сигналiзацi! з автошлагбаумом
Комплексне обслуговування i перевiрка дй' пристро!в на пере!здах
ШН i ШНС раз на квартал
ШН раз на тиждень на пере!здах з автобусним рухом без автоматичного контролю
Не виконуеться
Постiйно пристроями вимiрювання безперерв-них величин
При виявленш ввдхилень параметрiв ввд норми
Раз на день пристроями контролю опору iзоляцi!
Постiйний контроль замикання iзолюючих
стик1в та часових параметрiв коду АЛС
Постiйно пристроем контролю безперервних параметрiв
Щд час про!зду по!зда пристроями контролю сигналу АЛС на локомо-тивi та часових парамет-рiв коду АЛС
Постiйно пристроями контролю безперервних параметрiв
Раз на день засобами контролю безперервних параметрiв та пристроем контролю акумуляторно! батаре!
Аналгз можливих сташв системи числового кодового автоблокування.
Як бачимо з табл. 1, бшьшють функцш з обслуговування пристро!в автоблокування мож-ливо автоматизувати, використовуючи засоби техшчно! д1агностики. Щд час розробки д1агно-стичних систем виникае необхщшсть визна-чення кшцево! кшькосп сташв, в яких може перебувати об'ект д1агностування.
Зпдно з класичною теор1ею д1агностування несправним об'ект д1агностування вважаеться, якщо будь-який параметр, який контролюеться, виходить за межi встановлено! норми; шд справ-ним об'ектом маеться на уваз1 об'ект, який вщпо-вщае вам вимогам, що до нього висуваються зп-дно з нормативно-техшчною документащею [11].
При такому шдход1, нав1ть найменший вихiд з норми будь-якого параметра роботи системи
Наука та прогрес транспорту. Вкник Днiпропетровського нацiонального унiверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
повинен негайно виявлятися д!агностичною системою як вщмова, та сповщати про це обслуго-вуючий персонал, вимагаючи негайного усунен-ня виявленого недолшу. У ход! анал1зу роботи юнуючих д1агностичних систем [13] було з'ясовано, що такий пщхщ не е ефективним. Ви-ходячи з цього, розробниками системи автобло-кування було закладено певну р1зницю м!ж зна-ченнями параметр!в, що вимагае нормативно-техшчна документащя, та значеннями, при яких система втрачае стабшьнють роботи. Враховую-чи щ факти, можна стверджувати, що юнуе декь лька сташв в несправно! системи, яю повинш виявлятися д1агностичною системою. При цьому д1агностична шформащя, що передаеться до об-слуговуючого персоналу, потребуе селекцн за критер1ем И тривожносп, тобто наближення параметра, що контролюеться, до значення, при якому система може втратити працездатшсть.
Пщ працездатним станом об'екта д1агносту-вання маеться на уваз1 стан системи, при якому вс параметри, що впливають на можливють системи виконувати задаш функцп, знаходять-ся в межах норми. Коли система е працездат-ною, то вважаеться, що вона функцюнуе в штатному режим! [15-16].
Пщ непрацездатним станом можна мати на уваз1 множину сташв, при яких один чи бшьше основних параметр1в вийшов з норми. Але тс-ля анал1зу роботи системи автоблокування ви-явлено, що незначне вщхилення одного основного параметра не призводить до моментально! втрати працездатносп системи, таким чином система д1агностування може визначати деяку в!рогщшсть виникнення вщмови залежно вщ значення вщхилення основного параметра вщ норми. Також в множит непрацездатних сташв необхщно видшяти захисний стан, при якому система автоблокування виконуе функщю ого-родження блок-дшянки за свгтлофором, та стан небезпечно! вщмови, при якому система втрачае функщю забезпечення безпеки руху по!зд1в.
Виходячи з проанал1зованих даних, побудо-вано граф сташв системи автоблокування у ви-гляд1 кола з дискретними станами та дискрет-ним часом, який наведено на рис. 3, де прийнят таю скорочення:
81 - стан системи справний, вс параметри, що контролюються, в межах норми;
82 - стан системи працездатний, але хоча б один контрольований параметр вийшов ¿з нор-ми несуттево;
83 - стан системи працездатний, але один чи бшьше параметр1в р1зко вщр!зняються вщ норми;
84 - система в передвщмовному сташ, хоча б один параметр наближаеться до вщмови;
85 - вщмова хоча б одного елемента, проте система продовжуе виконувати основш сво! функцп;
86 - система непрацездатна, знаходиться в захисному сташ;
87 - навмисне порушення технолог!! обслу-говування (що не виявлено методами техшчно-го д!агностування);
88 - в систем! е вщмова, яка може станови-ти небезпеку для руху по!зд!в.
I 1 Э2 1 [34 1 Т Э5
I \ \
\
\
\
\
ч
Рис. 3. Граф сташв системи числового кодового автоблокування
Проанал!зувавши наведений граф, можна встановити основне завдання для системи тех-шчного д!агностування системи числового кодового автоблокування: виявлення, в якому з перел!чених стан!в знаходиться система авто-блокування.
При цьому завдання перев!рки справносп системи полягае у виявленн! в об'екп д!агнос-тування будь-яко! несправносп; система д1аг-ностування повинна виявляти стани 82-85.
Другим завданням д!агностично! системи е виявлення стан!в, що можуть призвести до непрацездатного стану. При перев!рщ праце-здатност!, д!агностична система повинна вияв-ляти стани 86 та 88 системи автоблокування.
Таким чином, запропонований граф стан!в системи числового кодового автоблокування може бути покладений в основу розробки д!аг-ностично! системи з функц!ею селекцн д!агнос-тично! шформаци за !! як!сними показниками.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету з&тзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
Результати
В результат анатзу характерних вщмов, що виникають в процесi роботи системи ЧКАБ, з'ясовано, що бшьшють вiдмов стаеться через експлуатацiйнi причини, що зумовлеш недос-коналiстю системи техшчного обслуговування.
Проанатзувавши iснуючу планово-профша-ктичну модель обслуговування автоблокування, можна зробити висновок, що встановлена пер> одичнiсть перевiрок та умови !х проведення не дозволяють вчасно виявляти передвщмовш стани системи ЧКАБ. Зменшення перiодичностi перевiрок при встановленш моделi обслуговування призводить до значного збшьшення екс-плуатацiйних витрат та не гарантуе шдвищення якост обслуговування, що зумовлюе необхщ-шсть використання автоматизованих засобiв дiагностування пристро1в автоблокування.
Запропонований граф станiв системи ЧКАБ дозволяе врахувати стутнь наближення системи до непрацездатного стану. Цей граф може бути використаний шд час побудови системи техшчного дiагностування, що дозволить вико-нати поступовий перехщ вщ планово-проф> лактично1 моделi обслуговування до обслуговування за фактичним станом пристро1в авто-блокування.
Наукова новизна та практична значимкть
В результат виконаного аналiзу вщмов системи автоблокування та юнуючо1 планово-профшактичнох системи технiчного обслуговування пристро1в ЧКАБ визначено, що подальше скорочення термiнiв мiж регламентними роботами призводить до суттевих витрат, але не га-рантуе безвщмовно1 роботи систем регулювання руху по1здав, якi е морально застарiлими в розвитку залiзничноl автоматики на сьогоднi.
Для розробки автоматизовано1 системи без-перервного контролю та дiагностування ЧКАБ запропоновано граф сташв автоблокування, який дозволяе контролювати поступовий пере-хiд системи вщ повнiстю справного стану до втрати працездатност та адекватно реагувати на виявлеш в системi несправност.
Висновки
Пiсля аналiзу вiдмов системи числового кодового автоблокування з'ясовано, що при юну-
ючш технологи обслуговування в процес експлуатацш виникае значна кшьюсть вiдмов, яю негативно впливають на показники якосп роботи дiльниць залiзницi.
Подальший розвиток технологи обслуговування пристро1в ЧКАБ вимагае впровадження автоматизованих систем дiагностування. Пiд час розробки таких систем необхщно врахову-вати, що перехщ вiд справного до непрацездатного стану автоблокування вщбуваеться посту-пово i можна видiлити декшька передвiдмовних станiв системи, якi потребують вщповщно1 реа-кци з боку експлуатацшного та ремонтно-вiдновлювального персоналу. Такий шдхщ дозволяе шдвищити ефективнiсть обслуговування системи автоблокування та яюсть вiдновлення системи пiсля виникнення вщмови.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Биргер, И. А. Техническая диагностика / И. А. Биргер. - М. : Машиностроение, 1978. -240 с.
2. Бойник, А. Б. Системы интервального регулирования движения поездов на перегонах : учеб. пособие / под ред. А. Б. Бойника. - Харьков : УкрГАЖТ, 2005. - 256 с.
3. Дмитренко, И. Е. Техническая диагностика и автоконтроль / И. Е. Дмитренко. - М. : Транспорт, 1986. - 144 с.
4. Дунаев, Д. В. Анализ отказов и методы контроля рельсовых цепей / Д. В. Дунаев, И. О. Романцев, В. И. Гаврилюк // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. -Д., 2010. - Вип. 32. - С. 212-217.
5. 1нструкщя з руху по1зд1в 1 маневрово1 роботи на зал1зницях Украши. УД-0058 : Наказ № 507 ввд 31.08. 2005 р. / М-во трансп. та зв'язку Украши. - К., 2005. - 257 с.
6. 1нструкщя з техшчного обслуговування пристро1в сигнал1заци, централ1заци та блоку-вання (СЦБ). 11111-0060 : Наказ Держ. адмш. зал1зн. трансп. Украши в1д 07.10. 2009 № 090-УЗ / М-во трансп. та зв'язку Украши. -К., 2009. - 111 с.
7. Казаков, А. А. Системы интервального регулирования движения поездов / А. А. Казаков, В. Д. Бубнов, Е. А. Казаков. - М. : Транспорт, 1986. - 399 с.
8. Правила техтчнох експлуатаци зал1зниць Украши, затв. наказом М-ва трансп. Украши № 411 в1д 20 грудня 1996 р. [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://zakon2.rada.gov.ua/ laws/show/z0050-97. - Назва з екрана.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
9. Пристро! сигнал1зацИ, централ1зацИ та блоку-вання. Технология обслуговування (ЦШ-0042), затв. наказом № 347-ЦЗ Держ. адмш. зал1зн. трансп. Укра!ни в1д 26 кытня 2006 р. - К., 2006. - 560 с.
10. Романцев, I. О. Визначення струму автоматично! локомотивно! сигнал1зацИ при централь зованому розмщен апаратури автоблокування / I. О. Романцев // В1сн. Дшпропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. - Д., 2012. - Вип. 42. -С. 20-23.
11. Сфарбаков, А. М. Основы технической диагностики : учеб. пособие / А. М. Сфарбаков, А. В. Лукьянов, С. В. Пахомов. - Иркутск : ИрГУПС, 2006. - 216 с.
12. Тарасов, Б. Н. Автоблокировка и автоматическая локомотивная сигнализация : учеб. пособие / Б. Н. Тарасов, Я. Ю. Плавник. - М. : Транспорт, 1988. - 239 с.
13. Федорчук, А. Е. Новые информационные технологии: автоматизация технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ / А. Е. Федорчук, А. А. Сепетий, В. Н. Иванченко. - Ростов : РостГУПС, 2008. - 443 с.
14. Чередков, М. Н. Устройства СЦБ, их монтаж и обслуживание : учеб. для техникумов / М. Н. Чередков. - М. : Транспорт, 1982. - 200 с.
15. Shingler, R. From RCM to predictive maintenance: the InteGRail approach / R. Shingler, G. Fadin, P. Umiliacchi // 4th IET Intern. Conf. on Railway Condition Monitoring. - Derby, 2008. -P. 62-68.
16. Turning Railways into an Intelligent Transportation System by better Integration / P. I. Umiliacchi, Didier van den Abeele, P. F. Dings, V. D. Re-cagno // Management and Exchange of Information ITS World Congress. - Stockolm, 2009. -P. 104-109.
А. М. БЕЗНАРЫТНЫЙ1*, В. И. ГАВРИЛЮК1, О. А. ГОЛОЛОБОВА2
1 Каф. «Автоматика, телемеханика и связь», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 04, факс +38 (0562) 471 866, эл. почта [email protected]
*Каф. «Автоматика, телемеханика и связь», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 04 2Каф. «Автоматика, телемеханика и связь», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 04, эл. почта [email protected]
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ УСТРОЙСТВ АВТОБЛОКИРОВКИ, МЕТОДОВ ЕЁ ОБСЛУЖИВАНИЯ И КОНТРОЛЯ
Цель. Разработка формализованного описания системы числовой кодовой автоблокировки на основе анализа характерных отказов системы автоблокировки и методики её технического обслуживания. Методика. Для проведения исследований был использован теоретико-аналитический метод. Результаты. Проанализированы характерные отказы систем автоблокировки, обнаружены основные причины их возникновения. Установлено, что большинство отказов возникает из-за несовершенства системы технического обслуживания. Проанализированы преимущества и недостатки существующей технологии обслуживания автоблокировки; обнаружены работы, которые могут быть автоматизированы с помощью средств технического диагностирования; проведено формализованное описание системы числовой кодовой автоблокировки в виде графа в пространстве состояний системы. Научная новизна. Предложен граф состояний системы числовой кодовой автоблокировки, учитывающий постепенный переход системы от исправного состояния к потере работоспособности, который позволяет провести селекцию диагностической информации по качественным признакам и увеличить эффективность восстановительных работ в случае возникновения неисправности. Практическая значимость. Полученные результаты анализа и предложенный граф состояний могут быть положены в основу разработки новых средств диагностирования устройств автоблокировки, что, в свою очередь, позволит повысить эффективность работы и обслуживание устройств автоблокировки в целом.
Ключевые слова: автоблокировка; отказы в работе; методы технического обслуживания; граф состояний; технический контроль; мониторинг; диагностирование
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
A. M. BEZNARYTNYY1*, V. I. GAVRILYUK1, O. O. GOLOLOBOVA2
1 Dep. «Automation, Telemechanics and Communications», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St. 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 04, fax +38 (0562) 471 866, e-mail [email protected]
'Dep. «Automation, Telemechanics and Communications», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St. 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 04 2Dep. «Automation, Telemechanics and Communications», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 04, e-mail [email protected]
CURRENT STATE ANALYSIS OF AUTOMATIC BLOCK SYSTEM DEVICES, METHODS OF ITS SERVICE AND MONITORING
Purpose. Development of formalized description of automatic block system of numerical code based on the analysis of characteristic failures of automatic block system and procedure of its maintenance. Methodology. For this research a theoretical and analytical methods have been used. Findings. Typical failures of the automatic block systems were analyzed, as well as basic reasons of failure occur were found out. It was determined that majority of failures occurs due to defects of the maintenance system. Advantages and disadvantages of the current service technology of automatic block system were analyzed. Works that can be automatized by means of technical diagnostics were found out. Formal description of the numerical code of automatic block system as a graph in the state space of the system was carried out. Originality. The state graph of the numerical code of automatic block system that takes into account gradual transition from the serviceable condition to the loss of efficiency was offered. That allows selecting diagnostic information according to attributes and increasing the effectiveness of recovery operations in the case of a malfunction. Practical value. The obtained results of analysis and proposed the state graph can be used as the basis for the development of new means of diagnosing devices for automatic block system, which in turn will improve the efficiency and service of automatic block system devices in general.
Keywords: automatic block system; failures; methods of maintenance; state graph; technical control; monitoring; diagnostics
REFERENCES
1. Birger I.A. Tekhnicheskaya diagnostika [Technical diagnostics]. Moscow, Mashinostroeniye Publ., 1978. 240 p.
2. Boynik A.B. Sistemy intervalnogo regulirovaniya dvizheniya poyezdov na peregonakh [Interval regulation systems of train movements on sidings]. Kharkov, UkrGAZhT Publ., 2005. 256 p.
3. Dimitrenko I.Ye. Tekhnicheskaya diagnostika i avtokontrol [Technical diagnostics and auto control]. Moscow, Transport Publ., 1986. 144 p.
4. Dunayev D.V., Romantsev I.O., Gavrilyuk V.I. Analiz otkazov i metody kontrolya relsovykh tsepey [Failure analysis and control methods of track circuits]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznichnoho transportu [Bulletin of Dniproperovsk National University of Railway Transport], 2010, no. 32, pp. 212-217.
5. Instruktsiia z rukhu poizdiv i manevrovii roboti na zaliznytsiakh Ukrainy [Instruction of train movements and shunting work on the railways of Ukraine]. Kyiv, M-vo transp. ta zviazku Ukrainy Publ., 2005. 257 p.
6. Instruktsiia z tekhnichnoho obsluhovuvannia prystroiv syhnalizatsii, tsentralizatsii ta blokuvannia [Instruction on devices maintenance of signaling, centralization and blocking]. Kyiv, Derzh. admin. zalizn. transp. Ukrainy Publ., 2009. 69p.
7. Kazakov A.A., Bubnov V.D., Kazakov Ye.A. Sistemy intervalnogo regulirovaniya dvizheniya poyezdov [Interval regulation systems of train movements]. Moscow, Transport Publ., 1986. 399 p.
8. Pravyla tekhnichnoi ekspluatatsii zaliznyts Ukrainy (Rules of technical exploitation of railways in Ukraine). Available at: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/z0050-97 (Accessed 10 December 2013).
9. Prystroi syhnalizatsii, tsentralizatsii ta blokuvannia. Tekhnolohiia obsluhovuvannia [Devices of signaling, centralization and blocking. Technology service]. Kyiv, Derzh. admin. zalizn. transp. Ukrainy Publ., 2006. 560 p.
10. Romantsev I.O. Vyznachennia strumu avtomatychnoi lokomotyvnoi syhnalizatsii pry tsentralizovanomu rozmishcheni aparatury avtoblokuvannia [Determination of the automatic locomotive signaling current in central placement of autolock equipment]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)
zaliznichnoho transportu [Bulletin of Dniproperovsk National University of Railway Transport], 2012, no. 42, pp. 20-23.
11. Sfarbakov A.M., Lukyanov A.V., Pakhomov S.V. Osnovy tekhnicheskoy diagnostiki [Fundamentals of technical diagnostics]. Irkutsk, IrGUPS Publ., 2006. 216 p.
12. Tarasov B.N., Plavnik Ya.Yu. Avtoblokirovka i avtomaticheskaya lokomotivnaya signalizatsiya [Automatic block system and automatic locomotive signaling]. Moscow, Transport Publ., 1988. 239 p.
13. Fedorchuk A.E., Sepetyy A.A., Ivanchenko V.N. Novyye informatsionnyye tekhnologii: avtomatizatsiya tekhnicheskogo diagnostirovaniya i monitoringa ustroystv ZhAT [New information technologies: the automation of technical diagnostics and monitoring of RAT devices]. Rostov, RostGUPS Publ., 2008. 443 p.
14. Cheredkov M.N. Ustroystva STsB, ikh montazh i obsluzhivaniye [Signaling devices, their installation and maintenance]. Moscow, Transport Publ., 1982. 200 p.
15. Shingler R., Fadin G., Umiliacchi P. From RCM to predictive maintenance: the InteGRail approach. 4th IET Int. Conf. on Railway Condition Monitoring, 2008, pp. 62-68.
16. Umiliacchi P.I., Didier van den Abeele, Dings P.F., Recagno V.D. Turning Railways into an Intelligent Transportation System by better Integration. Management and Exchange of Information ITS World Congress, 2009, pp. 104-109.
Стаття рекомендована до публтацп к.т.н., доц. О. М. Самковим (Украта); д.фiз.-мат.н.,
проф. О. В. Коваленком (Украта)
Надшшла до редколегп 10.12.2013
Прийнята до друку 29.01.2014
