Технические средства, обеспечивающие безопасность на сортировочных станциях

Действующие  средства механизации и автоматизации  сортировочных станций и горок  в подавляющем большинстве выработали назначенный ресурс эксплуатации, морально устарели, имеют повышенную материало и энергоемкость, а также повышенную, по сравнению с современными средствами, трудоемкость обслуживания. Технические решения, положенные в основу ряда устройств, исключают переход на автоматический режим управления. Например, контроль за перемещением отцепов, на базе нормально-разомкнутых рельсовых цепей, предусматривает визуальный контроль за процессом со стороны горочного оператора. Аналогичный вывод можно сделать по аппаратуре управления замедлителем, которая сегодня не имеет средств контроля реального торможения отцепа и эти функции возлагаются на оператора.

Институт  совместно с Департаментом предпринимают  энергичные действия по оздоровлению техники  и технологии сортировочной  работы.

В 1998 г. был  создан Конструкторат для выработки технической политики и координации деятельности научных организаций. Подготовлена Концепция механизации и автоматизации технологических процессов сортировочных станций до 2005г. Cоздано новое поколение микропроцессорных систем, соответствующих современным требованиям и обеспечивающих автоматизацию и механизацию практически всех технологических операций по расформированию-формированию составов на сортировочных станциях.

В соответствии с предложенной концепцией предлагается следующий набор функциональных подсистем.

Горочная автоматическая локомотивная сигнализация с передачей информации по радиоканалу и телеуправлением  локомотивом ГАЛС Р. Эта система включает постовой УВК, собирающий информацию с приборов ЭЦ зоны контроля, АРМы ДСП, бортовые контроллеры, которыми оборудованы маневровые локомотивы и АРМ электромеханика. Она обеспечивает контроль за прибытием состава на станцию, отслеживает и регистрирует операции по его закреплению, осмотру надвигу и роспуску. Система ГАЛС Р может функционировать и в горизонтальных парках станций, обеспечивая, помимо безопасности маневров, мониторинг за перемещением подвижных единиц на территории станции.

При этом на мониторах АРМов ДСП можно отображать:

• накопление вагонов на путях станции и заполнение последних;
• завершение маневров;
• местоположение, скорость и направление движения маневровых локомотивов.

Источником  информации для системы является натурный лист на состав, поступающий  из АСУ СС, аппаратура ЭЦ и датчики  измерения пути и скорости, размещаемые  на каждом локомотиве.

ГАЛС  Р является ресурсосберегающей системой:

• она исключает напольное и постовое оборудование для кодирования рельсовых цепей и, связанные с ним,  энергозатраты;
• обеспечивает плавность хода состава и предотвращает перерасход топлива локомотива, нерасцепы, повторные сцепки и, связанные с ними, запуски и остановки роспуска.

Зона  действия системы не зависит от типа применяемых рельсовых цепей  и типа стрелочных переводов. Поэтому  безопасность маневров обеспечивается на всей территории станции, независимо от порядка движения локомотивов  ( впереди, сзади или посередине).

Горочное программно-задающее устройство ГПЗУ связывает в единую технологическую цепочку дежурного по парку прибытия ДСП, ДСПГ и машиниста горочного локомотива, из-за несогласованности действий которых подчас возникают аварийные ситуации на горке.

Его функции  заключаются в:

• корректировке программы роспуска, поступающей из АСУ СС;
• расчете скорости состава при надвиге на горку;
• контроле правильности расцепа и автоматическом вводе маршрутов в ГАЦ синхронно с ходом роспуска;
• управлении указателями количества вагонов и горочным сигналом.

Кроме того возможности АРМа ДСПГ ГПЗУ позволяют совместить функции дежурного по горке и маневрового диспетчера.

Горочная автоматическая централизация  с введением накопления вагонов  ГАЦ-МН. Кроме управления установкой стрелок по маршруту, она обеспечивает:

• контроль за перемещениями отцепов во время роспуска и маневров;
• подготовку результатов исполненного роспуска для АСУ СС;
• формирование сортировочного листка для повторного роспуска;
• исключение перевода стрелки под длиннобазным вагоном;
• исключение взреза стрелки при маневрах.

Применение  ГАЦ-МН более, чем в 2 раза, уменьшает объем постового оборудования; исключает аппаратуру промежуточных рельсовых цепей; сокращает трудоемкость обслуживания устройств более, чем в 2 раза, в том числе и за счет встроенного АРМа электромеханика ГАЦ; автоматизирует работу накопителей сортировочного парка.

Функциональный  состав ГАЦ-МН позволяет вести роспуск  в автоматическом режиме, для разрешенных  к спуску вагонов.

Таким образом, процесс расформирования составов в части управления скоростью  состава и маршрутами движения отцепов  полностью автоматизирован. Все  системы прошли этап эксплуатационных испытаний и, в настоящее время, успешно функционируют ГПЗУ на 3-х  сортировочных горках.

Напольные устройства современных систем управления маршрутами движения отцепов модернизированы  за счет применения индуктивно-проводных датчиков защиты стрелочного участка ИПД,  и новых счетчиков осей.  Это позволяет перейти от нормально-разомкнутых к нормально-замкнутым схемам контроля состояния стрелочных участков.

Устройство управления прицельным торможением УУПТ, позволило существенно усовершенствовать и модели представления отцепов и алгоритмы управления торможением.

В системе  АРС нового поколения осуществлен  переход от детерминированных к гибким, адаптивным моделям. При вытормаживании отцепов используется непрерывная шкала управляющих воздействий замедлителей на отцепы, рассчитанная на применение новой управляющей аппаратуры с датчиком давления в тормозных цилиндрах замедлителей.

«Программа…»  ориентирована на применение новых  типов нажимных замедлителей ВЗПГ и  КЗ  для горочных позиций и  РНЗ-2м для парковых,  новых скоростемеров РИС В3-М, тензометрического весомера, системы Контроля заполнения путей на базе индуктивно-проводных датчиков КЗП-ИПД. Это создает условия для повышения качества и точности вытормаживания отцепов, контроля заполнения путей с учётом длины «окон», возникающих на путях сортировочного парка.

Эффективность функционирования систем вытормаживания отцепов могла бы быть существенно выше за счёт автоматизации работы компрессорной станции.

Мероприятия по обновлению компрессорного хозяйства  с комплексной системой автоматизации  управления компрессорной станцией обеспечивает экономию затрат на производство сжатого воздуха до 40%, а с учетом новых замедлителей и систем управления торможением, более чем в 2 раза.

Все перечисленные  системы управления отдельными технологическими операциями имеют встроенные системы  контроля и диагностики.

Комплексная система КСАУ СС  предлагает:

• создание единой базы данных для всех служб, участвующих в технологическом процессе сортировочной станции, с выделением АРМов различной ориентации (техконторы, ШЧ, ТЧ и т.д.);
• распространение зоны автоматизации управления движением вагонов и локомотивов с сортировочной горки на всю территорию станции за счёт введения радиоуправления маневровыми локомотивами в парках СП, ПО и создания на их базе системы мониторинга и накопления вагонов на путях станции;
• автоматизацию документооборота и ввода исходных параметров входного потока (описателя отцепов) за счёт АСУ СС и ДЦ, стыковки с перегонными системами (АЛС ТКС, ДК, СПДЛП) и системами считывания номеров вагонов;
• совершенствование структуры на базе модульных подсистем реального времени, объединённых скоростными каналами передачи информации, непосредственно связанных, с одной стороны с исполнительными устройствами, в том числе и по радиомодемам, а с другой - с системой управления движением верхнего уровня.

Рекомендуемый уровень оснащённости сортировочной  горки  в зависимости от потребной  переработки, количества пучков и тормозных  позиций, определяющих её категорию, представлен  на диаграмме S8.

Среди перспективных  работ следует отметить:

• создание интегральных (обзорных) систем, обеспечивающих непрерывный мониторинг всех зон сортировочной станцииВ области совершенствования технических средств.
• создание станционной системы автоматизированной комплексной диагностики с прогнозированием предотказных ситуаций.
• поиски путей и создание нового поколения тормозных средств и управляющей аппаратуры непрерывного действия, с использованием новых принципов и материалов, обеспечивающих постоянство тормозного усилия по всей длине замедлителя (тормозной позиции).
• создание устройств КЗП без использования рельсовых цепей и путевых датчиков вдоль сортировочных путей.

Программа существенна улучшает работу сортировочных станций:

• значительно обнавляются технические средства, снижаются эксплуатационные расходы не менее, чем на 30%;
• создаётся база для автоматического мониторинга вагонов и локомотивов на всей территории станции. Практически исключается ручной ввод информации и станционная АСУ функционирует на прочной основе;
• создаются предпосылки для существенного совершенствования технологии работы станции (как представлено на диаграмме). В бортовом компьютере теперь имеется всё реальное состояние станции, причём точное. Есть база для применения оптимизирующих  планирующих программ. Кстати ВНИИАС совместно с РГОТУПС и уральской фирмой  «Контроллинг» создаёт систему автгоматизированного планирования поездообразования (последняя диаграмма). Получая предварительную информацию из АСОУП и текущую из АСУСС модель выбирает рациональный процесс и прогнозирует моменты накопления составов. Можно лучше планировать использование поездных локомотивов и бригад. На новой информационной основе система будет работать чётче и надёжнее;
• крупная сортировочная станция будет теперь являться опорным центром, из которого планируется рзавоз местного груза на 15-20 прилегающих станций. Это, в свою очередь, повышает требования к организации сортировочной и маневровой работы;
• и самый важный момент – существенно повышается безопасность движения. Во-первых, более совершенная автоматика во всех элементах технологического процесса. Во-вторых, машинист хорошо знает реальную ситуацию по всем маршрутам движения.

Настоящий эффект не может быть получен от модернизации по кусочкам. Предлагаемая программа построена на системных  принципах. По сути, это уже не только совершенствование устройств автоматики на горке. Появляется основа для  создания современных сортировочных  комплексов на базе сплошной автоматизации станционных  процессов и использования устройств  автоматики в качестве источника  точной информации для функционирования автоматизированных систем управления разного уровня.

Комплексная автоматизация требует и комплексного подхода к её осуществлению. Это  и грамотная организация процесса разработки и внедрения, усиление научного сопровождения разработчиков, рациональное их взаимодействие с проектными организациями (которые требуют усиления), эффективная  подготовка и переподготовка кадров.

Инновации внедряем вместе

24-25 ноября 2010г. состоялась первая  международная научно-практическая конференция «Автоматизация и механизация технологических процессов на сортировочных станциях», Первый вице-президент ОАО «РЖД» В.Н. Морозов пожелал успехов и плодотворного взаимовыгодного сотрудничества ученым и производственникам, организаторам и пользователям транспортных услуг в области совершенствования технологических процессов на сортировочных станциях. Он поставил задачи развития систем сортировки вагонов на станциях, призвал участников объединить опыт, знания и усилия для успешного инновационного развития отрасли. Ниже представлены выдержки из тезисов выступлений на конференции первого вице-президента ОАО «РЖД» В.Н. Морозова, генерального директора  ОАО «НИИАС» С.Е. Ададурова, главного инженера службы автоматики и телемеханики Западно-Сибирской дороги А.В. Нирмана,

зам. начальника службы автоматики и телемеханики Восточно-Сибирской железной дороги Д.В. Андронова, характеризующие результаты партнерских отношений руководства отрасли, разработчиков и пользователей систем автоматизации сортировочных процессов.

Первый вице-президент ОАО «РЖД»  В.Н. Морозов

На текущем  этапе реформирования железнодорожной  отрасли все более актуальными  становятся задачи внедрения инновационных  технологий в перевозочный процесс. Приоритеты развития должны быть сфокусированы  на обеспечении необходимых пропускных способностей действующих железнодорожных  линий, модернизации инфраструктуры, включая  совершенствование работы сортировочных  станций. Мы должны определить пути решения  задач, стоящих перед Компанией  в рамках вопросов, определенных темой  настоящего форума «Автоматизация и механизация технологических процессов на сортировочных станциях».