CC BY
272
Пол учеН
26
©
28
1
Ручной ввод данных
ие сведении от систем
Получение сведе местах ЧС
к:
10
17
11 18
19
12
п
13
0
14
CT
15
В
16
Инфор _ДД
23
Декодирование SMS 8 Кодирование SMS Сообщени и Сообщений
мирова второ
Передача сис
ние внешних го уровня
24
25
3
,анных о ЧС в тему
7
6
9
5
нии о
—
Рис. 7. Структура стационарного элемента СППР
Выводы:
1. GSM-R обеспечивает безопасную и надежную сеть железнодорожной связи.
2. GSM-R- интегрируемая и взаимозаменяемая с другими системами связи.
3. GSM-R - основа интеллектуальной системы связи на железной дороге в виде нейронной сети.
Список литературы
1. Шнепс - Шнеппе М.А., Куприяновский В.М., Мобильная сеть GSM - R - основа цифровой железной дороги. МГУ - Москва, с. 222 -230, 2016.
2. Николаев Д.Е. Цифровая железная дорога -инновационные стандарты и их роль// International Journal of Open Information Technologies - 2016 - Т4 №10, с. 55-61.
3. Погодин А.Е., Интеллектуальные транспортные системы на железнодорожном транспорте. Евразия, Вести IX 2012, с. 51.
4. Скалозуб В.В., Соловьёв В.П., Интелектуальные транспортные системы железнодорожного транспорта. Д. Издательство: Днепропетровск, 2013, с 207.
УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ НА БАЗЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Курбанов Ж. Ф.
Доктор технических наук, доцент Ташкентского Государственного Транспортного Университета
г. Ташкент, Узбекистан Хидиров Ж.Э. соискатель
Ташкентского Государственного Транспортного Университета
г. Ташкент, Узбекистан
AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING PARAMETERS DEVICES ON THE BASIS OF
MICROPROCESSOR ELEMENTS
Kurbanov J.
Doctor of Technical Sciences, Associate Professor Tashkent State Transport University Tashkent, Uzbekistan Xidirov J. applicant
Tashkent State Transport University Tashkent, Uzbekistan
Аннотация
Данная статья посвящена устройству автоматической локомотивной сигнализации, связанной с системами автоматики и телемеханики железнодорожного транспорта, обеспечивающей безопасность движения поездов. Представлены носимые устройства, предназначенные для проверки локомотивной сигнализации. Приведены методы измерения значений магнитного поля рельсов. Для вагона лаборатории специальной связи был разработан микропроцессорный цифровой дешифратор. Для повышения точности устройства были разработаны программное обеспечение и беспроводной модуль для хранения полученных результатов измерений и отправки данных в режиме онлайн электромеханику станции. В процессе работы комплексно определяются следующие параметры: дифференциальное ЭДС, активное сопротивление, добротность и сопротивление изоляции. Была разработана структурная схема беспроводного микропроцессорного дешифратора. Данное устройство проверено на специальном лабораторном стенде на устойчивость к различным помехам электромагнитного поля низкой и высокой частот, при температуре от -40 до +70 градусов и вибрации до 10 баллов. Разработанное специальное программное обеспечение является новым, удобным и важным для железнодорожного транспорта.
Abstract
This article is devoted to an automatic locomotive signaling device associated with railway automation and telemechanics systems, ensuring the safety of train traffic. Wearable devices designed to test locomotive alarms are presented. Methods of measuring the magnetic field of the rails are described. A microprocessor-based digital decoder was developed for the special communication laboratory carriage. To improve the accuracy of the device, software and a wireless module were developed for storing the obtained measurement results and sending data online to the station's electromechanics. In the process, the following parameters are comprehensively determined: differential EMF, active resistance, quality factor and insulation resistance. A block diagram of a wireless microprocessor decoder was developed. This device has been tested at a special laboratory bench for resistance to various interference of the electromagnetic field of low and high frequencies, at temperatures from -40 to +70 degrees and vibration up to 10 points. The developed special software is new, convenient and important for railway transport.
Ключевые слова: Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС), дешифратор, беспроводной модуль, сигнализация и связь, микроконтроллер, аттенюатор, конвертор, усилитель.
Keywords: Automatic locomotive signaling, decoder, wireless module, signaling and telecommunications, microcontroller, attenuator, converter, amplifier.
Введение. В настоящее время на железной дороге движением поездов управляют при помощи сигналов дорожных светофоров и других устройств. Это обеспечивает безопасность движения поезда, и помогает машинисту через сигналы светофора [1]. Несоблюдение требований безопасности из-за неблагоприятных погодных условий, когда не видны сигналы светофора, может привести к различным неприятным ситуациям. Конечно, в таких ситуациях машинист действует согласно показаниям специального светофорного повторителя, находящегося в кабине локомотива [2]. Сегодня производителями производятся такие современные типы повторителей светофоров, как КЛУБ-У (Комплексное локомотивное устройство безопасности ), АЛС ва АЛС-ЕН для локомотивов в движении [3]. Все эти типы устройств работают путем распределения кодов от напряжения электрического поля (НЭП) рельсовых плетей. НЭП в рельсовых плетях зависит скорости проходящих поездов по участку, и при этом исходя из правил безопасности движения поездов каждые 15 дней должны проверяться
такие параметры, как сила тока, уровень напряжения в плетях при помощи специального вагона «Сигнализация и связи». На рисунке 1 показана система автоматизированной локомотивной сигнализации.
Как известно, сегодня многие сети системы переходят на цифровое управление, и замена вышеупомянутого блока дешифратора устройства АЛС цифровой системой также ставит целью повышение безопасности движения поездов.
Постановка вопроса. Для проверки локомотивной сигнализации используется переносное устройство. С его помощью можно проверить состояние устройства АЛС как в движении, так и при помощи двух различных способов, то есть с помощью специального шлейфа в случае, когда приемник подключен к катушке во время работы локомотива, и путем отправки кодов на свободный от шлейфа катушечный приемник. На рисунке 2 показана схема портативного устройства для контроля за локомотивной сигнализацией [5].
Локомотивное устройства
зелёная; ж - желтая; кж - красно-желтая
Рис. 2. Блок схема переносного устройства для локомотивний сигнализации
Вх - вход; Дс - декодер
R7 =6 ом
Методы исследования. Технические результаты включают в себя генератор в измерительном комплексе, имитирующие устройства и счетчик переменного магнитного поля, предназначенные для оперативного контроля за допустимыми параметрами автоматической локомотивной сигнализации. При этом генератор осуществляет проверку микроконтроллера вместе с подключенным к нему блоком данных [6,7]. Выход микроконтроллера подключается к входу коммутационного блока, а также через цифроаналоговый преобразователь (конвертор), цифровой аттенюатор, усилитель и датчик расхода, их выход через первый аналого-цифровой преобразователь соединен с первым входом микроконтроллера, а первый и второй управляющие выходы подсоединены ко входу цифрового аттенюатора и ко входам коммутационного, а также защитного устройств. Устройства, чьи выходы
подключены в целях имитации (симуляции) переменного магнитного поля, вход и выход микроконтроллера подключены к беспроводному модулю, счетчик выполнен в микроконтроллере с подключенным к нему блоком ввода данных, а микроконтроллер подключен к входу устройства коммутации и защиты через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, цифровой аттенюатор, подключается к управляющим выходам. Во-вторых, цифровой усилитель, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен со вторым входом микроконтроллера, четвертый и пятый управляющие выходы соединены со входом цифрового преобразователя, силовой преобразователь и входы блока коммутации и защиты соответственно с управляющим входом источника высокого напряжения.
Напряжения коммутации и защиты, а также выходные напряжения предназначены для подключения к приемным узлам, подключенным ко входу узла коммутации и защиты с входом, а вход и выход микроконтроллера подключены в режиме, подключенного к модулю беспроводной связи, установленному в генераторе через радиоканал.
Технологическая разработка. На рисунке 3 приведена блок схема дешифрующего микропроцессорного устройства беспроводной радиосвязи для передвижного вагона лаборатории.
Вагон-лаборатория (специально оборудованный вагон)
Микропроцессорная система управления Микропроцессорная преобразователь Беспроводной приемник F=2.4 ГГц/5ГГц
Локомотив
Беспроводной
передатчик Дешифратор
F=2.4 ГГц/5ГГц
Рис.3. Блок-схема разработанного беспроводного микропроцессорного устройства дефишратора радиосвязи
Процесс полного контроля и измерения измерительным комплексом осуществляется при помощи аппаратно-программного обеспечения как части счетчика, при этом процессе измерения дешифрующее устройство подключается непосредственно к двум соединенным клеммам автоматической локомотивной сигнализации через стандартный кабельный разъем в качестве устройства безопасности локомотива. Помимо синтеза подключенной терминальной (клеммной) коробки и измеряемых электропроводящих сил, внутренние контакты приемных цепей формируют собственные непосредственные параметры измерения, а также переменного тока, к которым относятся индивидуальные значения общей, дифференциальной электропроводящей силы, индивидуальной электропроводящей силы, активного электрического сопротивления, добротности и сопротивления изоляции при обработке электрических цепей.
Результаты исследования. С целью контроля устройства АЛС при движении локомотива был разработан новый способ проверки устройства АЛС и его устройства с использованием модульной беспроводной радиосвязи. Новый способ и устройство созданы на основе электрической схемы на базе микропроцессорных элементов, и данное устройство было испытано на прочность с помощью специального лабораторного стенда на воздействие помех от различных низко-и высокочастотных электромагнитных полей, температуры от
-40 до +70 градусов и виброударов силой до 10 баллов. В ходе проверочных работ, проведенных с помощью лабораторного стенда, были получены положительные результаты, а также определена достаточная устойчивость устройства, созданного для проверки локомотивной сигнализации к воздействиям с вышеуказанными параметрами,.
Для этого специального вагона авторами статьи был создан модуль для измерения шума и помех существующих межстанционных АЛС, КЛУБ, а также программа архивирования и протоколирования измеряемых параметров, цифровой универсальный программируемый микропроцессорный комплексный модуль; а также интерфейс для оперативного вывода результатов измерений на компьютерный монитор.
Проект создания цифровых комплексных модулей при измерении радиосигналов железнодорожного транспорта для лабораторного вагона специальной связи обеспечивает возможность протоколирования и оперативного анализа измеренного времени сигналов АЛС, координат дорог, сигналов АЛС на дорожных участках с точным измерением сигналов и, в свою очередь, онлайн-анализа измерений в области автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) на станциях АО "Узбекистан темир йуллари" (рис. 4).
а)
б)
| - Измерительный комплекс вагона-лаборатории
Отчёт Настройка Справочники Выход
Л1*]
Текущее местонахождение вагона-лаборатории Участок (2)
Рельсовая цепь Стык№ 1 Светофор 15/0 Тип оборудования: КПТ- 5
Информация измерительной с\
1-й импульс: 0,14 сек 1-й интервал: 0,13 сек Частота: 25 Гц
2-й импульс: 0,13 сек 2-й интервал: 0,15 сек Скорость: 45 км/ч
3-й импульс: 0,16 сек Длинный интервал: 0,78 сек Координата: 123 м Вид кода: 3 Ток: 4,6 А
Цикл: 1,6 сек Перерыв кодирования: 1,5 сек Проезд изостыков: нет
в)
Рис.4. Программный интерфейс для записи и анализа текущих значений сигналов АЛС: а) кодовый дорожный трансмиттер; б) рельсовая цепь; в) комплексные лабораторные измерения вагонов
Данные результаты были получены с помощью программного интерфейса без использования ручного труда с использованием непосредственной протоколизации и онлайн анализа.
Вывод. Локализация разработанного специального вагона-лаборатория связи будет служить повышению производительности труда сотрудников отдела "Сигнализация и связи", а также достижению практических результатов и достижению высоких экономических показателей. Научная значимость полученных результатов исследований заключается в более глубоком изучении непрерывных помех тягового тока в составе частотного асинхронного двигателя, асимметрии обратного тягового потенциала и теории защиты, методов и приемов, которые были разработаны с целью обеспечения устойчивости рельсовой цепи при воздействии токов боковых блок-участков. Практическая значимость научно-исследовательской работы заключается в создании новых устройств с импульсным намагничиванием, при этом стационарного и подвижного вагона-плаформы, широком применении созданного устройства в рельсовых цепях станций и перегонов, а также развитии математических расчетов, представленных в системах АЛС и КЛУБ.
Список литературы
1. Пультяков А.В., Скоробогатов М.Э. Системный анализ устойчивости работы систем автоматической локомотивной сигнализации // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - №1 (57) - 2018. - С. 45-48.
2. Дмитриев В.В., Смирнов Д.М. Устройство контроля параметров автоматической локомотивной сигнализации на базе современного смартфона // Автоматика на транспорте. - №4. -Том 2. - 2016. - С. 45-48.
3. Системы управления движением поездов на перегонах: учебник для вузов ж.-д. транспорта:
учебник. Ч. 2 / В.М. Лисенков, П.Ф. Бестемьянов, В.Б. Леушин, А.В. Лисенков, А.Е. Ваньшин; под ред. В.М. Лисенкова. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009. - 324 с.
4. Ефанов Д.В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля/ Д.В. Ефанов, Вал.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2010. - №6. - С. 155-162.
5. Сапожников Вал.В. Предельные свойства кода с суммированием / Вал.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов // Известия Петербургского университета путей сообщения. -2010. - №3. - С. 290-299.
6. Сапожников Вл.В. Микропроцессорные системы централизации: учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта / Вл.В. Сапожников, В.А. Кононов, С.А. Куренков, А.А. Лыков, О.А. Наседкин, А.Б. Никитин, А.А. Прокофьев, М.С. Трясов; под ред. Вл.В. Сапожникова. - М: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - 398 с.
7. Сапожников Вл.В. Новые структуры систем функционального контроля логических схем / Вл.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов, В.В. Дмитриев // Автоматика и телемеханика. - 2017. -№2. - С. 127-143.
8. Кошевий С.В. Додаткова обробка сигналiв числового коду локомотивними пристроями АЛСН / С.В. Кошевий, В.Б. Романчук // 1нфо-рмацшно-керуючi системи на залiзничному трансп. - 2011. -№3. - С. 82-90.
9. Тильк И.Г. Новые устройства автоматики и телемеханики железнодорожного транспорта: учебник. - Екатеринбург: УрГУПС, 2010. - 168 с.
