Устройство сбора и обработки информации для систем автоматического управления торможением железнодорожного транспорта

• Автор: Олейник, Денис Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 176 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПО РЕАЛИЗАЦИИ УСТРОЙСТВА СБОРА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ САУТ.

1.1. Роль САУТ В ОБЕСПЕЧЕНИИ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ 1ЮЕЗДОВ

1.2. Принцип действия, структурная схема и параметры САУТ.

1.3. Анализ существующих методов и устройств контроля ПАРАМЕТРОВ САУТ.

1.4. Постановка задачи на разработку устройства сбора и обработки информации для САУТ.
1.5. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАНАЛА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ САУТИ РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ШЛЕЙФА.

2.1. Математическая модель канала передачи информации от напольных устройств САУТ

2.1.1. Магнитное поле шлейфа без учета влияния поезда.

2.1.2. Магнитное поле шлейфа с учетом лаборатории.
2.1.3. Магнитное поле шлейфа с учетом лаборатории и поезда.
2.2. Способ измерения длины шлейфа пороговым методом.
2.3. Способ измерения длины шлейфа фазовым методом.
2.4. Выводы
3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ САУТ
3.1. Анализ существующих методов обработки сигналов в применении К СИГНАЛАМ САУТ
3.2. Разработка методики измерения параметров саут.
3.3. Использование эффекта подмены частот для повышения
БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ПРИ АНАЛИЗЕ СИГНАЛА САУТ.
3.4. РИВЯЗКА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ К КООРДИНАТЕ ПУТИ И К
моменту прохождения путевой точки САУТ
3.5. Выводы.
4. СХЕМОТЕХНИЧЕСКАЯ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВА СБОРА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ САУТ.
4.1. Анализ существующих методов построения устройств сбора и обработки информации.
4.2. Разработка структурной схемы устройства сбора и обработки информации для САУТ
4.3. Методика инженерного проектирования устройства сбора и обработки ИФОРМлции для САУТ.
4.4. Разработка программноматематического обеспечения
4.5. Выводы
5. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ УСТРОЙСТВА СБОРА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ САУТ
5.1. Анализ основной погрешности устройства сбора и обработки ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ САУТ.
5.2. Анализ дополнительных погрешностей и сравнение теоретических данных с экспериментальными.
5.3. Исследование неисправностей напольных устройств САУТ по осциллограммам шлейфового тока
5.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Таким образом, становятся очевидными роль САУТ в обеспечении безопасности движения железнодорожного транспорта в условиях масштабного внедрения по сети железных дорог и особые требования, которые в связи с этим должны предъявляться к надежному функционированию системы. В настоящее время на сети дорог эксплуатируются две модификации САУТ: унифицированная система (САУТ-У) [9] и система с централизованным расположением путевых устройств {САУТ-Ц) [] . Путевые устройства (путевые точки) состоят из шлейфа, путевого генератора и релейной схемы с устройствами контроля целостности шлейфа. САУТ-У, требующая установки и обслуживания путевых устройств у каждого светофора, была вытеснена САУТ-Ц (рис. С1), входных и маршрутных светофоров (С2), а также на выходе станций (СЗ) . С помощью этих устройств на локомотив передается информация о длине маршрута приема и ограничениях скорости на станциях. На выходе станции путевыми приборами передается информация о номере перегона []. Все путевые параметры перегонов (длины блок-участков, профиль, ограничения скорости, координаты опасных мест) запрограммированы и хранятся в памяти локомотивной аппаратуры САУТ-Ц. На Куйбышевской железной дороге вводится в эксплуатацию последняя модификация системы - САУТ-ЦМ, отличающаяся от САУТ-Ц тем, что в качестве локомотивной аппаратуры используется дублированная микропроцессорная ЭВМ. Гц. Активный участок рельса РИС. Схематическое изображение путевого шлейфа с двумя частотами переменного тока, принятое в технической документации, приведено на рис. САУТ С1. Путевой ишейф показанной точки состоит из трех участков 1Шш1, 1т. Ьг которые выражают определенные физические величины. Основное функциональное назначение путевого шлейфа заключается в передаче на локомотив информации о длине блок-участка (пути приема на станции) и ограничении скорости, действующей на нем. Для реализации этого длины шлейфов определенным образом связаны с передаваемыми параметрами. Длина внешнего шлейфа 1ИУ7. Я.1-(Ь0У1-)/ м, (1. Ьбу1 - фактическая длина блок-участка (пути), м; -расстояние с точки прицельного торможения до впереди лежащего светофора, м; - коэффициент, определяющий преобразование длины блок-участка Ьбу] з длину шлейфа 1^. В общем случае, длина внутреннего шлейфа 1ЫЛ. Уогр+5) м, (1. В некоторых случаях длина второго шлейфа определяет длину второго блок-участка. Длина участка шлейфа 1а- определяет уклон блок-участка: 1^0,(1^+) м, (1. Ci - величина спрямленного уклона данного блок-участка, °/оог определяется на основе расчета данных путевых планов участков; 0, и - коэффициенты преобразования величины уклона в длину участка шлейфа . Внутренний шлейф подключается к генератору Г2 с частотой кГц для зсех типоз путевых точек. Внешний шлейф подключается к генератору Г1 с частотой ,6 кГц для предвходных и проходных светофоров, для входных светофоров - или ,6 кГц, а для выходных точек полуавтоматической блокировки кГц. Существуют также путевые точки САУТ, у которых длины шлейфов переключаются (С2, рис. Различными зачастую являются и ограничения скоростей. На рис. Стрелкой показано направление движения поезда. При автоблокировке на выходных точках обычно применяется шлейф с одной частотой переменного тока (,6 кГц), кодируемой специальным видом модуляции (СЗ, рис. В этом случае используется программируемый путевой генератор [] Гпрг. Галея, для чего производится поразрядная операция "ХОК” с образующим -разрядным многочленом . Полученный -разрядный код преобразуется в код с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ), который накладывается на передаваемый в линию сигнал. Каждая посылка разделяется синхроимпульсом длительностью 1,5 бита, скорость передачи составляет 2,4 кБод. Длительность одного элемента кода СФМ Тг4м: короткого ТСфЖ=0, 5/2,4' 3 с, длинного 1^= 1 /2,4' 3 с при частоте тактовых импульсов ,6 кГц. Длина шлейфа определяется, как и в случае точки САУТ с непрограммируемым генератором (1. Информация от путевых точек САУТ передается с пути на локомотив за время нахождения над шлейфом приемной катушки (в дальнейшем, в силу сложившейся железнодорожной терминологии, антенны САУТ или антенного контура) . В течение этого времени на выходе антенны А (рис.