Тренажер схемы управления стрелкой

Полезная модель относится к средствам для обучения, а именно к тренажерам устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к тренажерам схем управления стрелочными электроприводами одиночной и спаренной стрелки (двухпроводной, пятипроводной и пятипроводной с двукратным переводом, девятипроводной), и предназначена для подготовки специалистов хозяйства железнодорожной автоматики и телемеханики, а также сотрудников, обслуживающих  стрелочные электроприводы с различными схемами управления.
В области обеспечения безопасности движения поездов технические системы СЦБ занимают одно из главных мест. С появлением этих систем появилась ещё одна причина транспортных происшествий — отказ техники. В следствии отсутствия ряда профессиональных компетенций при устранении неисправностей устройств СЦБ персоналом могут допускаться ошибки, угрожающие безопасности перевозочного процесса. Поэтому важным направлением в системе обеспечения безопасности на железной дороге является профессиональная подготовка работников службы автоматики и телемеханики, позволяющая получать им не только теоретические знания, но и отрабатывать профессиональные навыки.
В настоящее время для подготовки работников хозяйства СЦБ известно использование компьютерных программ, предназначенных для изучения принципов и алгоритмов работы устройств железнодорожной автоматики и освоения методов поиска неисправностей, возникающих при их эксплуатации (например, Автоматизированная обучающая система АОС-Ш от СОТ НИПЦ «ПГУПС»).
Недостатком таких систем является невозможность обеспечения высокой степени приближенности к реальной обстановке моделируемого отказа, поэтому при её использовании без тренировки на реальных физических моделях возникает опасность подготовки специалистов, неспособных к профессиональному выполнению реальных задач.
Для качественной отработки профессиональных навыков специалистов СЦБ необходимо использовать тренажеры, позволяющие смоделировать максимально приближённые к реальности условия, с использованием реальной аппаратуры СЦБ.
,
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка усовершенствованного тренажера для изучения принципов работы различных схем управления одиночной или спаренной стрелкой, приобретения практических навыков поиска отказов и устранения причин неисправностей всхемах управления одиночной или спаренной стрелкой лишенного недостатков известных аналогов, а также расширение арсенала технических средств указанного назначения.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности и качества обучения специалистов хозяйства автоматики и телемеханики, снижении вероятности ошибочных действий персонала в реальных ситуациях за счет возможности обеспечения изучения принципов работы схем управления одиночной или спаренной стрелкой, а также выработки навыков поиска неисправностей в схемах управления одиночной или спаренной стрелкой, выполнения необходимой последовательности действий для устранения неисправностей, повышения психологической устойчивости персонала в процессе тренировок на тренажере в условиях моделирования критических ситуаций.
Технический результат достигается тем, что тренажер схемы управления стрелкой включает статив, снабженный типовыми постовыми устройствами сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), закрепленные на стативе панель с алгоритмом поиска отказов в схеме управления стрелкой, панель управления и контроля, снабженную средствами управления стрелкой и индикацией положения стрелки, панель ввода неисправностей в схему управления стрелкой со средствами активации отказов, панель с принципиальной схемойуправления стрелкой, при этом выполненный с возможностью взаимодействия с типовыми напольными устройствами управления стрелкой.
Целесообразно, чтобы был выполнен с возможностью взаимодействия с  одним  или двумя стрелочными электроприводами.
Целесообразно, чтобы статив был снабжен такими типовыми устройствами СЦБ, как реле и релейные блоки, выпрямительные блоки, блоки фазового контроля,  трансформаторы, предохранители и клеммы по типам аналогичным тем, что применяются на железнодорожном транспорте.
Целесообразно, чтобы типовые устройства СЦБ, средства управления стрелкой и средства активации отказов в схеме управления стрелкой образовывали единую электрическую схему.
Целесообразно, чтобы был выполнен с возможностью взаимодействия с такими типовыми напольными устройствами управления стрелкой, как стрелочные  электроприводы посредством монтажа и аппаратуры, расположенной в трансформаторных ящиках и муфтах.
Целесообразно, чтобы был снабжен устройствами электропитания.
Целесообразно, чтобы был выполнен с возможностью дистанционного введения отказов в схему управления стрелкой.
Полезная модель поясняется чертежами.
На Фиг. 1 приведена структурная схема одного из вариантов взаимодействия статива, рабочего места преподавателя и напольного оборудования.
На Фиг. 2 приведено схематичное изображение статива и его вид сбоку.
Тренажер схемы управления одиночной или спаренной стрелкой включает статив 1, на лицевой стороне которого располагаются клеммы и предохранители 8, устройства электропитания 9, обеспечивающиевсе схемные узлы тренажера электрической энергией с параметрами, которые требуются для нормального функционирования данных узлов, реле и другие типовые устройства СЦБ 10 и 13, применяемые на железнодорожном транспорте, например, такие как релейный блок, блок фазового контроля, трансформатор и др.
В верхней части на лицевой стороне статива закреплена панель с алгоритмом поиска отказов в схеме управления одиночной или спаренной стрелкой 14.
В центральной части на задней стороне статива 1 представлена принципиальная  схема управления стрелкой.
В центральной части на лицевой стороне статива 1 расположена панель управления и индикации 11, предназначенная для индикации состояния и управления схемой, а также подключения макета электропривода. Панель управления и индикации 11 снабжена средствами управления стрелкой (стрелочным коммутатором; кнопкой имитации включения/выключения повторителя стрелочного путевого реле; кнопкой имитации включения/выключения замыкающего реле; кнопкой восстановления нормальной работы реле ТД) и индикацией  положения стрелки.
Для ввода неисправности в схему управления одиночной или спаренной стрелкой в центральной части на лицевой стороне статива 1 расположена панель отказов 12, на которой установлены кнопки активации отказов.
С задней стороны статива 1 клеммы, предохранители 8, реле и другие типовые устройства СЦБ 10, 13, средства управления и контроля стрелки, кнопки отказов и устройства электропитания 9 соединены между собой проводом и образуют электрическую схему.
В зависимости от варианта исполнения тренажер может взаимодействовать с одним или двумя стрелочными электроприводами 5 посредством аппаратуры и монтажа, расположенных в трансформаторных ящиках 6 и/или кабельных муфтах 7.
Тренажер схемы управления одиночной стрелкой выполнен с возможностью взаимодействия с одним стрелочным электроприводом 5 и, в зависимости от выбранной схемы управления, также с трансформаторным ящиком 6 (для двухпроводной схема управления одиночной стрелкой с пусковым блоком типа ПС-220) или кабельной муфтой 7 (для пятипроводной схемы управления одиночной стрелкой с пусковым блоком типа ПСТ, для пятипроводной схемы управления стрелкой с двукратным переводом).
Тренажер схемы управления спаренной стрелкой выполнен с возможностью взаимодействия с двумя стрелочными электроприводами 5 и, в зависимости от выбранной схемы управления, также с трансформаторным ящиком 6 и кабельной муфтой 7 (для двухпроводной схемы управления спаренной стрелкой с пусковым блоком типа ПС-220) (Фиг.1), с двумя кабельными муфтами (для пятипроводной схемы управления спаренной стрелкой с пусковым блоком типа ПСТ).
Напольное оборудование 5, 6, 7 соединено между собой и стативом 1 кабелем и монтажными проводами согласно принципиальной схеме. Электрическая принципиальная схема для создания условий, приближенных к реальным, построена на основе типовых принципиальных схем управления стрелочными электроприводами, применяемыми на железнодорожном транспорте, с внесением изменений, позволяющих моделировать возникновение отказов в тех или иных элементах схемы.
Для расширения функциональных возможностей тренажера он может быть выполнен с возможностью беспроводной связи с персональным компьютером преподавателя 4, на котором установлено программное обеспечение для дистанционного задания неисправностей в схему управления стрелочными электроприводами.
Для обеспечения дистанционного задания неисправностей в схему управления одиночной или спаренной стрелкой с компьютера преподавателя 4 статив 1 дополнительно может быть снабжен блоком задания неисправностей 2, который имеет двухстороннюю беспроводную связь (в частности радиосвязь) с блоком согласования с компьютером 3. Блок согласования с компьютером 3 связан с персональным компьютером 4 по универсальной последовательной шине USB.
Полезная модель может быть реализована в тренажере двухпроводной схемы управления одиночной стрелкой с пусковым блоком ПС-220М, тренажере  двухпроводной схемы управления спаренной стрелкой с пусковым блоком ПС-220М, тренажере пятипроводной схемы управления одиночной стрелкой с пусковым блоком ПСТ, тренажере пятипроводной схемы управления спаренной стрелкой с пусковым блоком ПСТ, тренажере пятипроводной схемы управления одиночной стрелкой с пусковым блоком ПСТ, тренажере пятипроводной схемы управления спаренной стрелкой с пусковым блоком ПСТ, тренажере пятипроводной схемы управления стрелкой с двукратным переводом, тренажере схемы управления горочным электроприводом с пусковым блоком СГ-76У.
Для изучения работы схем управления стрелочными электроприводами тренажер позволяет продемонстрировать работу данной схемы без проявления неисправностей, аналогично работе реальных схем в штатных условиях. При переводе ручки стрелочного коммутатора, расположенной на стативе 1, происходит перемещение шибера стрелочного электропривода в соответствующее положение.
Для отработки навыков поиска причин отказов в схеме управления стрелочными электроприводами тренажер позволяет моделировать неисправности различных элементов указанной схемы. Моделирование отказов происходит путем нажатия кнопок отказов, расположенных на стативе 1 (ручной режим), а также дистанционно путем задания неисправностей с компьютера преподавателя 4 (дистанционный режим). Во время задания неисправности элементы тренажера ведут себя аналогично реальным устройствам, эксплуатируемым на железнодорожном транспорте.
В случае дистанционного задания неисправности с компьютера преподавателя 4 задается та или иная неисправность, одновременно с чем включается отсчет времени. Когда обучаемый находит причину отказа, он сообщает об этом преподавателю, если причина найдена верно, преподаватель останавливает отсчет времени, после чего обучаемому автоматически ставится оценка и заносится в протокол.
Тренажер позволяет изучить элементный состав схемы управления стрелочными электроприводами, состояние и параметры элементов в различных режимах ее работы, отработать алгоритмы и практические навыки поиска причин отказов, происходящих в различных элементах схемы управления стрелочными электроприводами одиночной и спаренной стрелки.