Устройство контроля состояния участка пути повышенной помехоустойчивости для системы управления движением поездов

• Автор: Блачев, Константин Эдуардович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 157 с. : ил.

1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ УЧАСТКОВ ПУТИ с

РЕЛЬСОВЫМИ ЛИНИЯМИ.

1.1 Принципы и особенности развития систем автоблокировки с рельсовыми

цепями.

1.2 Критерии оценки устойчивости функционирования рельсовых цепей

1.3 Обзор систем управления движением поездов с тональными рельсовыми цепями.

1.4 Выводы по разделу

2 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ И СТРУКТУРЫ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ УЧАСТКА ПУТИ.

2. Г Обоснование выбора метода модуляции.

2.2 Обоснование выбора структуры устройства контроля состояния участка пути.

2.3 Оптимизация информационного тракта приемника устройства контроля состояния участка пути.
2.4 Выбор структуры системы синхронизации
2.4.1 Основные принципы построения систем синхронизации
2.4.2 Определение структуры системы тактовой синхронизации.
2.4.3 Система кадровой синхронизации.
2.5 Выводы по разделу
3 АНАЛИЗ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ ПОСРЕДСТВОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Обоснование необходимости и допустимости математического
моделирования при эксперименте.
3.2 Имитационная модель устройства контроля состояния участка пути
повышенной помехоустойчивости
3.2.1 Формирователь сигналов устройства контроля состояния участка пути повыи
3.2.2 Имитационная модель путевого приемника устройства контроля состояния участка пути повышенной помехоустойчивости.
3.3 Имитационная модель устройства контроля состояния участка пути типа ТРЦЗ
3.4 Имитационная модель помех рельсовых линий
3.4.1 Общие требования к моделям внешних воздействий.
3.4.2 Имитационная модель флуктуационных помех.
3.4.3 Имитационная модель импульсных помех.
3.5 Система сбора и обработки статистической информации.
3.6 Результаты экспериментов по определению помехоустойчивости
3.7 Выводы по разделу.
4 АППАРАТНОПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ УЧАСТКА ПУТИ
4.1 Общие сведения
4.2 Аппаратная реализация блока БКРЦ
4.3 Реализация ячейки формирователя комплексного сигнала
4.4 Программная реализация полосовых фильтров.
4.5 Программная реализация амплитудного детектора.
4.6 Программная реализация частотного дискриминатора
4.7 Программная реализация формирователя сигналов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


В большинстве случаев проведение экспериментов в реальных условиях эксплуатации не представляется возможным, так как может привести к сбоям в работе действующих СИРДП и, как следствие, к нарушению графика движения поездов. Поэтому необходимо применение таких методов исследования, которые позволили бы решить эту задачу с высокой эффективностью и одновременно позволили бы определить потенциальные возможности разработанных принципов построения РЦ. Целью данной работы является разработка принципов построения устройства контроля состояния участка пути посредством оптимизации параметров его приемного тракта и системы тактовой синхронизации частотноманипулированного сигнала, позволяющих повысить его помехоустойчивость. Объектом исследования являются устройство контроля состояния участка пути системы управления движением поездов и его помехоустойчивость. Предмет исследования составляют метод повышения помехоустойчивости устройства контроля состояния участка пути и его экспериментальная проверка. Получено аналитическое выражение, позволяющее установить зависимость дисперсии фазовой ошибки на выходе решающего устройства реального приемника1 частотноманипулированных сигналов от отношения мощностей сигнала и помехи, полосы пропускания приемного тракта и параметров системы синхронизации, дающее возможность совместной оптимизации параметров приемного тракта и системы тактовой синхронизации путевого приемника в условиях малых соотношений сигналпомеха. Разработана математическая модель импульсных помех, создаваемых тяговым током при движении локомотива, которая позволяет проводить сравнительную оценку помехоустойчивости для различных устройств при их воздействии, а так же дает предпосылки для разработки единой методики нормирования величин импульсных помех для всей сети железных дорог. Предложена передаточная характеристика петли обратной связи системы фазовой автоподстройки частоты, позволяющая значительно уменьшить время вхождения в режим синхронизма системы тактовой синхронизации по малому числу выборок и обеспечить относительно небольшую фазовую ошибку в режиме синхронизма. Все основные научные результаты и результаты статистического моделирования на ЭВМ, изложенные в диссертационной работе, получены автором лично. СУДП типа АБТЦМ микропроцессорная автоблокировка с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением аппаратуры
создано серийно выпускаемое изделие, которое в составе системы АБТЦМ внедряется на железных дорогах России и стран СНГ. В настоящее время ведется проектирование системы АБТЦМ для семи участков железных дорог, включая СочиКрасная Поляна. Повышенная помехоустойчивость, устройства позволяет значительно снизить количество сбоев в работе СУДП и, как следствие, повысить эффективность перевозок. Реализация и внедрение результатов. КНП5. Система интервального регулирования движения поездов с подвижными блокучастками . НогинскМсталлург . Модернизация серийно выпускаемого оборудования Блок. Способ определения дисперсии ошибки на входе решающего устройства приемника частотноманипулированных сигналов от отношения мощностей сигнала и помехи, полосы пропускания приемного тракта и параметров системы синхронизации в условиях малых соотношений сигналпомеха. Принцип построения системы тактовой синхронизации на основе фазовой автогюдстройки частоты с передаточной характеристикой петли обратной связи с относительно малым временем вхождения в режим
синхронизма по малому числу выборок и малой фазовой ошибкой в режиме синхронизма. Принцип построения устройства контроля состояния участка пути повышенной помехоустойчивости. Математическая модель импульсных помех, создаваемых локомотивом в процессе движения. ВАК, 4 патента на полезную модель, одно свидетельство об официальной регистрации интеллектуального продукта в ФГУП и одно свидетельство об официальной регистрации программы на ЭВМ. Работа выполнена на кафедре Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте Самарского государственного университета путей сообщения.