УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРИЦЕЛЬНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ (УУПТ)

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к системам автоматики и телемеханики, обеспечивающим управление скоростью скатывания отцепов с помощью замедлителей при расформировании составов на автоматизированных сортировочных горках.
Известна система АРС ЦНИИ, состоящая из узлов, при помощи которых определяются такие характеристики отцепа как весовая категория, длина, ходовые свойства, скорость выхода из тормозной позиции и осуществляется автоматическое управление замедлителями (Н.М.Фонарев, Автоматизация процесса расформирования составов на сортировочных горках, М.: Транспорт, 1971, с.46-76).
Недостатком этой системы является отсутствие возможности гибкого управления скоростью отцепов ввиду использования аналоговых устройств (вычислительных трансформаторов), релейных схем и напольного оборудования контактного действия, не позволяющих достичь высокого качества и надежности управления замедлителями.
Известна система регулирования скорости скатывания отцепов, входящая в комплекс горочный микропроцессорный КГМ, обеспечивающая интервальное и прицельное регулирование скорости отцепов (В.В.Сапожников, Станционные системы автоматики и телемеханики, М.: Транспорт, 2000, с.397-405).
Однако данное устройство не обеспечивает оптимальную скорость соударения отцепов и необходимую плотность заполнения вагонами путей сортировочного парка по причине отсутствия учета метеоусловий роспуска.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является Устройство управления прицельным торможением (патент России №54348, B61L 17/00), в котором задача обеспечения оптимальной скорости соударения отцепов и высокая степень заполнения вагонами путей сортировочного парка обеспечивается за счет использования метеостанции.
Недостатком этой системы является то, что расчет скорости выхода отцепов производится на основании фактической скорости, полученной от радиолокационных индикаторов скорости (РИС), установленных на тормозных позициях, а на участках между тормозными позициями используется прогнозная скорость движения отцепов, что имеет большие отклонения относительно их реальной скорости из-за нелинейности движения отцепов на протяженных участках, связанной с ходовыми свойствами вагонов, профилем и кривизной пути. Вторым недостатком является отсутствие обратной связи системы с районом надвига, при которой анализ текущей ситуации на спускной части сортировочной горки позволял бы оптимизировать управление скоростью надвига распускаемого состава.
На устранение этих недостатков и направлено данное решение.
Сущность полезной модели заключается в том, что устройство управления прицельным торможением для автоматизированного регулирования скоростей скатывания отцепов, содержащее напольное оборудование сортировочной горки, метеостанцию и управляющий вычислительный комплекс, состоящий из программно-аппаратных модулей и включающий модули для ввода и обработки сигналов от напольного оборудования, модуль формирования параметров отцепов, модуль расчета скорости выхода отцепа из тормозных позиций и модуль реализации расчетной скорости, дополнительно содержит модуль автоматизированного управления скоростью надвига, связанный с модулем расчета скорости выхода отцепа из тормозных позиций и предназначенный для поддержания максимально допустимой скорости роспуска, обеспечивающей безопасное скатывание отцепов по заданным маршрутам с допустимыми интервалами и скоростями соударения в режиме реального времени, и модуль расчета скорости отцепов по датчикам счета осей, связанный с модулем расчета скорости выхода отцепа из тормозных позиций и позволяющий использовать в расчетах фактическую скорость скатывания отцепов на участках между тормозными позициями.
Техническим результатом предлагаемой системы является интервальное и прицельное регулирование скорости отцепов на спускной части горки, обеспечивающее максимальную скорость роспуска и оптимальную скорость соударения отцепов.
Технический результат достигается в предложенном устройстве за счет введения модуля расчета скорости отцепов по датчикам счета осей, устанавливаемым на спускной части горки с интервалом не более 50 метров, и модуля автоматизированного управления скоростью надвига состава.
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.
Система содержит напольное оборудование 1, в состав которого входит горочный светофор, устройство для поосного взвешивания вагонов на горбе горки, радиолокационные измерители скорости, установленные на тормозных позициях и на горбе горки, датчики счета осей, установленные на горбе горки, стрелочных путевых участках и на входе и выходе тормозных позиций, аппаратуру управления замедлителями, аппаратуру контроля заполнения путей в подгорочном парке; блок формирования параметров отцепов 2, связанный с устройством взвешивания вагонов, модулем обработки сигналов датчиков счета осей 3, который связан с датчиками счета осей; модуль ввода и обработки сигналов от радиолокационных индикаторов скорости 4, связанный с радиолокационными индикаторами скорости; метеостанцию 5; модуль ввода и обработки сигналов аппаратуры контроля заполнения путей 6, связанный с аппаратурой контроля заполнения путей; модуль расчета скорости выхода отцепов из тормозных позиций 7, связанный с модулем 6, метеостанцией 5, блоком 2, модулями 3, 4 и модулем реализации расчетной скорости 8, который связан с аппаратурой управления замедлителями и модулями 3 и 4; модуль расчета скорости движения отцепов по датчикам счета осей 9, связанный с модулями 3 и 7; модуль автоматизированного управления скоростью надвига 10, связанный с горочным светофором и модулем 7.
Устройство работает следующим образом.
Во время роспуска составов на автоматизированной сортировочной горке, каждый отцеп вначале проходит процедуру определения параметров. На устройстве для взвешивания вагонов осуществляется взвешивание отцепа и в блок 2 определения параметров отцепов поступает информация о весе каждой оси. Сигналы с датчиков счета осей на горбе горки поступают в модуль обработки сигналов датчиков счета осей 3 и количество осей и вагонов в отцепе передается в модуль 2. Обработанные данные поступают в модуль расчета скорости выхода отцепов из тормозных позиций 7.
При движении отцепов по спускной части горки от датчиков счета осей, устанавливаемых на входах и выходах вагонных замедлителей, в модуль ввода и обработки сигналов датчиков счета осей 3 поступают сигналы о проходе осей. Во время движения отцепов в зоне действия вагонных замедлителей от радиолокационных индикаторов скорости в модуль 4 поступают сигналы, соответствующие текущей скорости. При движении отцепов по участкам между тормозными позициями сигналы с датчиком счета осей, установленных на стрелочных путевых секциях, через модуль 3 поступают в модуль расчета скорости отцепов по датчикам счета осей 9. При движении отцепов по путям сортировочного парка от аппаратуры контроля заполнения путей в модуль ввода и обработки сигналов аппаратуры контроля заполнения путей 6 поступают сигналы о текущем размещении отцепов на путях сортировочного парка.
В модуле 7 на основании информации от модуля обработки сигналов датчиков счета осей 3, модуля ввода и обработки сигналов аппаратуры контроля заполнения путей 6, модуля ввода и обработки сигналов от радиолокационных индикаторов скорости 4, метеостанции 5, модуля расчета скорости по датчикам счета осей 9 и блока определения параметров отцепов 2 формируются расчетные скорости выхода отцепов из тормозных позиций, обеспечивающие необходимые интервалы времени для перевода стрелок и безопасное соединение с вагонами, находящимися на путях, с учетом текущих параметров внешней среды, которые передаются в модуль реализации расчетной скорости 8, который выдает управляющие команды аппаратуре управления замедлителями.
Уровень расчетной скорости рассчитывается в зависимости от температуры воздуха, скорости и направления ветра и осадков, таким образом, чтобы скомпенсировать влияние параметров внешней среды на скорость движения отцепов. При увеличении скорости попутного (встречного) ветра для определения расчетных скоростей вводится поправочный коэффициент, корректирующий уровень расчетных скоростей в зависимости от массы отцепа, направления ветра и площади воздействия.
Модуль расчета выхода скорости отцепов из тормозных позиций 7 осуществляет расчет оптимальной скорости надвига, позволяющей отцепам безопасно расходиться на стрелках, и передает эту информацию в модуль автоматизированного управления скоростью надвига 10, включающий соответствующие показания на горочном светофоре. При технической возможности и установке аппаратуры телеуправления горочным локомотивом, модуль 10 может передавать управляющие команды непосредственно бортовой аппаратуре.
Расчет скоростей выхода отцепов из парковых тормозных позиций осуществляется с учетом длины свободного участка пути до заданной точки остановки отцепа, который определяется по данным аппаратуры контроля заполнения путей. С накоплением вагонов на путях сортировочного парка уменьшается длина свободного пробега и происходит снижение расчетной скорости до минимальной, то есть до скорости безопасного соударения. Модуль 8 реализации расчетной скорости на основании информации от модуля 3 отслеживает расположение отцепа на тормозной позиции и, используя информацию от модулей 4 и 7 осуществляет автоматическое управление вагонными замедлителями, обеспечивая на выходе из тормозных позиций скорости отцепов, соответствующие расчетным.
1 - напольное оборудование сортировочной горки
2 - блок формирования параметров отцепов
3 - модуль ввода и обработки сигналов датчиков счета осей
4 - модуль ввода и обработки сигналов от радиолокационных индикаторов скорости
5 - метеостанция
6 - модуль ввода и обработки сигналов аппаратуры контроля заполнения путей
7 - модуль расчета скорости выхода отцепов из тормозных позиций
8 - модуль реализации расчетной скорости
9 - модуль расчета скорости отцепов по датчикам счета осей
10 - модуль автоматизированного управления скоростью надвига