Разработка эффективного внедрения маршрутного указателя светодиодного на объектах ОАО РЖД

     При разработке маршрутных указателей со светодиодными маршрутными указателями  решаются 2-е задачи:

• замена маршрутных указателей с лампами накаливания в существующих схемах с токовыми реле;
• создание маршрутных указателей с электронным управлением через ПВМ.

     Создание  и внедрение светосигнальных  приборов с системами светооптическими светодиодными на сети дорог России позволит достичь:

• повышения безопасности движения за счет улучшения видимости сигналов;
• сокращения эксплуатационных расходов за счет превышения срока службы светодиодов (100000 час.) в 50 раз по сравнению со сроком службы ламп накаливания (2000час.);
• уменьшения потребления  электроэнергии в 3 раза, что даст экономию более 5600 тысяч кВт*час ежегодно;
• снижения веса и материалоемкости светосигнальных приборов.

3.3. Проблемы  внедрения светодиодных светофоров  на железнодорожном транспорте

     Широкому  внедрению светодиодных светофоров на железнодорожном транспорте препятствует высокая цена комплектов, обусловленная, прежде всего, стоимостью самих светодиодов. Несмотря на то, что рынок их сбыта интенсивно растет, цена за штуку остается примерно одинаковой. Это связано, во-первых, с ослаблением спроса некоторых других рынков, а во-вторых, с выравниванием цен на красные и зеленые светодиоды с желтым на InGaP.

     Единичное производство светодиодных светооптических  систем (ССС) не способствует снижению их стоимости. Поэтому рост рынка  происходит только благодаря конкуренции  фирм-производителей и возможности  скорой денежной отдачи (в частности  за счет низкой стоимости обслуживания и высокой энергетической эффективности предлагаемых ССС).

     Еще один важный фактор, препятствующий применению светодиодов в качестве светосигнальных  устройств до недавнего времени  за рубежом, а ныне в России –  это отсутствие регламентирующих нормативных документов. Светотехнические требования для светодиодных указателей для железных дорог ряда стран мира в большинстве своем представляют ГОСТы 80-х годов, нормирующие координаты цветности и интенсивности излучения для указателей на базе ламп накаливания.  А светодиодным излучателям характерен ряд световых и психофизических особенностей по восприятию.

     Все светосигнальные установки должны функционировать в трех режимах: в дневном, ночном и светомаскировочном. В светомаскировочном режиме работали светофоры во время второй мировой войны. После ее окончания по распоряжению руководства МПС все перемычки в релейном шкафу были запаяны. Однако существующие требования по взаимозаменяемости комплектов включают в себя требования по функционированию в этом режиме, что реализовать на аналоговой логике представляется довольно сложным.

     Совершенствование систем светосигнального регулирования  на железнодорожном транспорте представляется особенно важным в условиях увеличения скоростей движения и ограниченной пропускной способности сети дорог. Основываясь на принципах, положенных ранее в основу светосигнальных систем, светодиодные сигнальные системы должны обладать лучшими техническими характеристиками, иметь повышенную надежность. Быть может, иметь ряд зарезервированных функций, направленных на будущее, например, увеличения количества показаний с использованием других цветов, изменения конструкции указателя. Изменения коснутся и самих принципов управления таких систем, обусловленным общим техническим прогрессом в отрасли.

     Еще десять лет назад нельзя было и  предположить, что светодиоды способны будут полностью заменить лампы  накаливания. Однако уже сейчас можно  с уверенностью утверждать: да, могут. По некоторым своим техническим  характеристикам светодиодные источники света уступают лишь натриевым высокого давления.  Сфокусированный поток излучения, повышенная яркость, почти монохроматическая волна, низкое энергопотребление – вот основные достоинства светодиодов.

     Использование светодиодов в качестве источника света в светооптической системе указателя – это новое техническое решение, по сравнению, с использованием ламп накаливания. 

3.4. Показатели  технико-экономической эффективности средств автоматики, телемеханики и связи

     Эффективность, применения новых современных средств автоматики, телемеханики и связи, как и всякой прогрессивной техники, определяется целым рядом показателей.

     Внедряемые устройства СЦБ, прежде всего, должны удовлетворять требованиям обеспечения безопасности и регулярности движения поездов.

     Применение  автоматической блокировки на двухпутных участках повышает участковую скорость в среднем на 10-15%, что дает возможность  на значительное время отказаться от строительства дополнительных путей, а также значительно повышает пропускную способность железнодорожных участков по сравнению с полуавтоматической блокировкой. Расчетная пропускная способность двухпутных линий представлена в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Расчетная пропускная способность

     На  однопутных участках средства организации  движения поездов на перегонах рассматриваются  обычно в сочетании с устройствами автоматики на промежуточных станциях, т.е. в сочетании со способом управления стрелками на промежуточных станциях.  Диспетчерская централизация стрелок и сигналов на однопутных участках позволяет отложить строительство вторых путей, значительно сокращая тем самым капитальные затраты, кроме того при этом повышается участковая скорость по сравнению с полуавтоматической блокировкой примерно на 15-20%.

     Путевая блокировка как автоматическая, так  и полуавтоматическая исключает  возможность отправления поездов  на занятый перегон или блок-участок. Автоблокировка, кроме того, обеспечивает контроль целостность рельсов. Особое значение для безопасности движения поездов имеет применение при автоблокировке автоматической локомотивной сигнализации с автостопом, которая предотвращает возможность проезда запрещающих сигналов.

     Для станционных    устройств характерным  показателем является время приготовления маршрутов, которое резко уменьшается при электрической централизации. Если при ключевой зависимости и ручных стрелках время приготовления маршрута составляет 5-10мин, то при электрической централизации время приготовления маршрута равна всего 10-12с. Уменьшение  времени задания маршрута сокращает станционные интервалы и значительно повышает пропускную способность станций.

     Важной  особенностью современных систем электрической  централизации является полное секционирование  всех маршрутов. Электрическая централизация повышает пропускную способность горловины станции в 1,5-2раза и пропускную способность станционных путей – примерно на 15-20%. Кроме того, электрическая централизация исключает прием поездов на занятые пути, отправление по неготовому или враждебному маршруту. Диспетчерская сигнализация, сочетая в себе автоблокировку на перегонах и электрическую централизацию на станциях, дает по безопасности движения суммарный эффект обоих этих систем.

     Повышение участковой скорости и получаемое в  результате сокращение поездо-часов, в конечном счете, является наиболее важными экономическими показателями эффективности капитальных вложений.

     Вторым  источником сокращения эксплуатационных расходов при внедрении устройств  автоматики и телемеханики является уменьшение штата.

     При автоматической блокировке штат работников, организующих движение поездов, как  правило, не уменьшается, но в то же время увеличивается технический  штат на 25-30 чел. на 100 км пути. Однако в  сочетании с электрической централизацией на двухпутных участках за счет высвобождения дежурных по стрелочным постам общий штат в среднем уменьшается на 20-40чел. на 100км.

     Диспетчерская централизация уменьшает штат дежурных по стрелочным постам на промежуточных  станциях и штат дежурных по станциям, где нет местной работы или размеры ее невелики, на 40-50 чел на каждые 100 км. В результате производительность труда при введении диспетчерской централизации повышается в 1,5-2 раза.  При электрической централизации резко уменьшается штат дежурных по стрелочным постам, но зато увеличивается технический штат. В среднем на 100 стрелок штат уменьшается на 30-50 чел. Производительность труда работников службы движения повышается на 35-40%.

     Устройства  автоматики и механизации на сортировочных  горках решают полностью или частично следующие основные задачи: заменяют тяжелые и трудоемкие процессы работой механизмов, действующих автоматически, полуавтоматически или управляемых дистанционно, уменьшая этим эксплуатационный штат; увеличивают перерабатывающую способность сортировочной горки, способствуя этим сокращению времени простоя вагонов на сортировочных станциях; снижают стоимость переработки вагонов, уменьшая этим эксплуатационные расходы по грузовым перевозкам.

     Полная  автоматизация существенным образом  изменяет условия труда работников сортировочных горок и освобождает их также от сложных действий на пульте управления при разборке состава, требующих огромного напряжения и точности.

     В зависимости от местных условий  абсолютные значения капитальных вложений и эксплуатационных расходов по устройствам автоматики на разных участках железных дорог колеблются в значительных пределах.

     Соотношение экономии эксплуатационных расходов с  капитальными затратами дает возможность  определить примерные сроки окупаемости: для автоблокировки 6-7 лет, диспетчерской централизации 4-6 лет, электрической централизации 3-5 лет.

     Внедрение средств автоматики улучшает условия  и культуру труда работников, организующих движение поездов. Так, при диспетчерской  централизации ликвидируется тяжелый  труд дежурных по стрелочным постам, сокращается штат дежурных по станции, труд большой группы работников движения заменяется трудом диспетчеров, работающих в лучших условиях. Применение локомотивной сигнализации дает возможность машинисту вне зависимости от условий видимости путевых сигналов уверенно вести поезд. Важное значение имеет механизация сортировочных горок с применением горочной централизации и автоматического регулирования скорости отцепов. При этом отпадает  необходимость в дежурных стрелочных постах и регулировщиках скорости движения вагонов, ранее выполнявших опасную и тяжелую работу.

     Улучшение условий труда дает возможность  операторам, машинистам, дежурным по станциям, диспетчерам работать более творчески, больше времени уделять принятию управленческих решений. Эти факторы очень трудно оценить количественно, но они должны учитываться при определении эффективности внедрения средств автоматики.

     Важнейшей задачей внедрения средств автоматики на дорогах является повышение уровня безопасности движения поездов, что также не поддается в полной мере экономическому расчету. Так, потеря народно-хозяйственных грузов в результате  аварии  или крушение часто наносит государству ущерб, значительно превышающий номинальную стоимость этих грузов. Тем более очевидна несравнимая ценность человеческой жизни или здоровья, которые могут быть потеряны в результате аварии.