ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ХОДУ ПОЕЗДА
Назначение и параметры работы технических средств автоматического контроля состояния подвижного состава на ходу поезда
Технические средства автоматического контроля состояния на ходу поезда являются дополнительными техническими средствами повышения безопасности движения поездов. В их состав входят стационарные системы обнаружения отдельных видов неисправностей подвижного состава, в том числе следующие:
- — системы обнаружения перегретых букс (ПОНАБ-3, ДИСК-Б, ДИСК2-Б):
- — системы обнаружения заторможенных колесных пар (ДИСК-Т, ДИСК2-Т);
- — системы обнаружения волочащихся деталей (ДИСК-В, ДИСК2-В);
- — системы обнаружения дефектов колес по кругу катания (ДИСК-К, ДИСК2-К);
- — системы обнаружения отклонений верхнего габарита подвижного состава (ДИСК2-Г);
- — системы обнаружения перегруза вагонов (ДИСК2-3).
Кроме перечисленных средства контроля, могут дополнительно
применяться вспомогательные системы централизации информации (ДИСК-Ц, ДИСК2-ЦО, АСК-ПС), а также другие технические средства, принятые ОАО «РЖД» для промышленного изготовления и внедрения на железных дорогах.
Основные положения по размещению средств контроля и вспомогательных систем на участках, проведению строительно-монтажных работ, а также по организации эксплуатации этих средств содержатся в Инструкции по размещению средств автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда. Требования этой инструкции обязательны для всех работников, связанных с обслуживанием и эксплуатацией средств контроля, а также для работников организаций, занимающихся вопросами проектирования, строительства и монтажа оборудования средств контроля. Все работы по средствам контроля должны выполняться в соответствии с утвержденными ОАО «РЖД» проектами и требованиями н упомянутой инструкцией.
Поезда, в которых с помощью технических средств контроля обнаружены неисправные вагоны и локомотивы, останавливаются либо на станции, либо на подходе к станции, где расположены эти технические средства контроля, для осмотра, устранения неисправностей или отцепки вагона (локомотива).
Средства контроля на каждом пункте их установки включают в себя перегонное и станционное оборудование, связанное между собой кабельной линией связи. Перегонное оборудование, в свою очередь, подразделяется на напольное и постовое, а станционное — на регистрирующее и сигнализирующее. Напольное оборудование средств контроля устанавливают непосредственно на пути и предназначено оно для считывания информации с подвижного состава. Сигналы от напольного оборудования поступают по кабелю к постовому оборудованию, размещенному в специальном помещении в непосредственной близости от напольного.
После обработки сигналов устройствами постового оборудования информация о состоянии проконтролированного подвижного состава передается к станционному оборудованию и регистрируется его устройствами. При этом регистрируются данные о наличии, месте расположения в поезде неисправных подвижных единиц (локомотив, вагон), виде их неисправности, месте расположения неисправных узлов в подвижной единице и ряд вспомогательных данных (общее число подвижных единиц в поезде, число неисправных подвижных единиц, время контроля поезда, степень аварийности выявленной неисправности, результаты автоматического контроля исправности оборудования средств контроля).
В момент обнаружения средствами контроля неисправных подвижных единиц соответствующие сигналы об этом со станционного оборудования передаются на сигнальный световой указатель, установленный между перегонным оборудованием и входным сигналом станции, или на речевой информатор для извещения машиниста поезда и на сигнализирующее оборудование для извещения дежурного персонала станции.
Сигнализирующее оборудование средств контроля выдает звуковые и световые сигналы тревоги. При этом в зависимости от степени аварийности, вида неисправности подвижного состава и типа средств контроля выдаются сигналы тревоги предаварийного уровня «Тревога 0» (не требующие остановки поезда), аварийного уровня «Тревога 1» (требующие его остановки на станции или перегоне в зависимости от типа средств контроля) и критического уровня «Тревога 2» (требующие остановки поезда на перегоне).
Средства контроля на каждом пункте их установки применяются комплексно. При этом базовым средством, обладающим конструктивной и функциональной завершенностью и позволяющим самостоятельно работать в условиях эксплуатации, как правило, является система обнаружения перегретых букс, а все остальные средства контроля в качестве подсистем могут только дополнять ее на тех или иных пунктах контроля.
Допускается обособленное применение в условиях эксплуатации систем обнаружения перегруза вагонов или отклонений верхнего габарита подвижного состава с использованием части перегонного и станционного оборудования базового средства.
Системы обнаружения перегретых букс обеспечивают бесконтактным методом контроль температуры корпусов букс (для систем ДИСК — также и ступицы колеса), характеризующей техническое состояние буксовых узлов, распознавание по определенным критериям неисправных букс, передачу и регистрацию информации о наличии и расположении таких букс в поезде. При этом все типы систем выдают сигнал «Тревога 1».
Сигнал «Тревога 2» выдается системами ДИСК-Б, ДИСК-Б, а сигнал «Тревога 0» — только системой ДИСК2-Б.
Системы обнаружения заторможенных колес обеспечивают контроль бесконтактным методом температуры ступиц колес каждой подвижной единицы, характеризующей передачу тепла в эти элементы колесной пары при трении тормозных колодок об обод колеса, распознаванием по определенным критериям подвижной единицы с неисправным тормозным оборудованием, передачу и регистрацию полученной информации. При этом системы выдают сигналы «Тревога 1».
Системы обнаружения волочащихся деталей вырабатывают сигнал наличия волочащейся детали при механическом соударении узлов и деталей подвижной единицы, выходящих за пределы нижнего габарита подвижного состава, с элементами напольного электромеханического датчика и обеспечивают передачу и регистрацию информации о наличии и месте расположений волочащейся детали. При этом системы вырабатывают сигнал «Тревога 2» (для систем ДИСК-В, ДИСК2-В) или регистрируют специальный знак (при сопряжении с ПОНАБ-3) на бланке регистрирующего устройства.
Системы обнаружения дефектов колес по кругу катания обеспечивают контроль динамического воздействия колеса на рельс, характеризующего величину и вид дефекта на поверхности катания колеса, выделение по определенным критериям сигнала информации в случаях, когда динамическое воздействие колеса на рельс превышает заданное пороговое значение; передачу и регистрацию сигналов информации о расположении неисправных подвижных единиц в поезде и колес — в подвижной единице. Системы выдают сигнал «Тревога 0» или «Тревога 1».
Система обнаружения отклонений верхнего габарита подвижного состава обеспечивает выработку сигнала информации при выходе за установленные пределы боковых или верхних частей подвижных единиц, передачу и регистрацию информации о наличии и расположении в поезде таких подвижных единиц. При передаче и регистрации информации система выдает сигнал «Тревога 2».
Система обнаружения перегруза вагонов обеспечивает выработку сигналов информации при превышении установленного значения массы брутто, нагрузки на ось или неравномерной загрузки подвижной единицы по сторонам или тележкам; передачу и регистрацию информации о наличии, виде перегруза и месте ее расположения в поезде перегруженных вагонов. При передаче и регистрации информации система выдает сигнал «Тревога 1».
Средства контроля могут работать либо в автономном режиме (в составе перегонного и станционного оборудования), либо в режиме централизации информации с пунктов их расположения (линейных пунктов) на центральный пост. В последнем случае средства контроля дополняются вспомогательными системами централизации, обеспечивающими восприятие информации от станционного оборудования систем контроля о техническом состоянии проконтролированных поездов, подготовку и передачу данных по каналам связи с линейных пунктов контроля на центральный пост, их обработку и регистрацию на этом посту.
Централизация информации осуществляется, как правило, комплексно в пределах участка движения поездов между соседними пунктами технического обслуживания вагонов (ПТО) и информация обрабатывается на центральном посту с помощью ПЭВМ. При регистрации информации на центральном посту выдаются, помимо данных о наличии, виде и расположении в поезде неисправных подвижных единиц, звуковые и световые сигналы тревоги, вырабатываемые станционным оборудованием средств контроля.
Для отдельных типов систем централизации возможна выработка дополнительно сигналов тревоги оборудованием центрального поста при прогрессирующем развитии дефектов подвижного состава в процессе движения поезда между пунктами контроля.
При работе средств контроля в централизованном режиме передача данных с линейных пунктов контроля осуществляется по выделяемым некоммутируемым телефонным каналам связи (групповым, индивидуальным или смешанным) при любом виде первичного уплотнения физических линий или по физическим кабельным линиям связи.
Для обеспечения технологической связи оператора центрального поста контроля с персоналом линейных пунктов контроля выделяется на участке централизации средств контроля отдельный канал связи.
Далее приведены технические характеристики и нормируемые показатели работы систем автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда.
Технические характеристики аппаратуры ПОНАБ-3 следующие.
Скорость движения контролируемых поездов, км/ч..................10—150
Рабочая температура окружающей среды, °С:
для напольного оборудования.............................................—50...+60
для постового и станционного оборудования......................+5...+60
Дальность передачи информации, км:
от перегонных к станционным устройствам, не более.................10
от регистрирующих к сигнализирующим устройствам,
не более...............................................................................................2
Число вагонов в проконтролированном поезде, от которых поступает информация:
о порядковом номере вагона с перегретой буксой, не более.........9
об общем числе вагонов..................................................................99
об общем числе вагонов с перегретыми буксами, не более...........9
Нормируемые показатели работы аппаратуры ПОНАБ-3 следующие.
«Выявляемость» перегретых букс, %, с температурой подшипника:
свыше плюс 70—120 °С, не менее..................................................70
свыше плюс 140—180 °С, не менее.................................................80
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 1000
Установленный срок службы, год...........................................................8
Напряжение питания, В..............................................................198—231
Частота напряжения питания, Гц.........................................................50
Потребляемая мощность (без учета мощности на обогрев перегонного поста), Вт:
перегонным оборудованием......................................................... 1350
станционным оборудованием..........................................................50
Технические характеристики системы ДИСК-БКВ-Ц следующие.
Верхнее значение скоростей контролируемых поездов, км/ч:
грузовых..........................................................................................125
пассажирских..................................................................................250
Нижнее значение скоростей контролируемых поездов, км/ч:
для подсистем ДИСК-Б, ДИСК-В, более........................................5
для подсистемы ДИСК-К:
при обнаружении дефектов тормозного
происхождения, более................................................................25
при обнаружении неравномерности проката, более................80
Рабочая температура окружающей среды, °С, для оборудования:
напольного............................................................................—50...+60
постового.................................................................................—5...+50
станционного и центрального поста.....................................+1...+45
Дальность передачи информации, км:
от перегонного до станционного оборудования, не более............10
с линейного пункта контроля на центральный пост...................400
Объем регистрируемых данных на один проконтролированный поезд:
порядковый номер вагона и число вагонов с перегретой буксой, дефектом колеса или волочащейся
деталью, не более...........................................................................399
номер оси и число осей в вагоне с перегретой
буксой или дефектом колес, не более..............................................4
общее число вагонов в поезде, не более......................................399
Установленный срок службы, год.........................................................10
Напряжение питания аппаратуры, В....................................................31
Частота питания аппаратуры, Гц..........................................................50
Мощность, потребляемая (без учета мощности на обогрев перегонного поста), Вт:
перегонным оборудованием
ДИСК-Б................................................................................... 2000
ДИСК-К......................................................................................50
ДИСК-В.....................................................................................120
станционным оборудованием
ДИСК-Б.....................................................................................500
ДИСК-Ц....................................................................................100
центральным оборудованием ДИСК-Ц........................................350
Нормируемые показатели работы подсистем ДИСК-Б следующие.
«Выявляемость» перегретых букс с температурой подшипника, %, не менее:
свыше плюс 70—120 °С....................................................................80
свыше плюс 140—180 °С..................................................................90
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 1000
Нормируемые показатели работы подсистем ДИСК-К следующие.
«Выявляемость» дефектов %, не менее:
при работе на ПТО при «подтверждаемости» показаний
не менее 50 %...................................................................................75
при работе на ПКТО И КП при «подтверждаемости»
показаний не менее 70 %................................................................85
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 1500
Нормируемые показатели работы подсистем ДИСК-В следующие.
«Выявляемость» волочащихся деталей при «подтверждаемости»
показаний не менее 90 %, %, не менее...............................................90
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 1500
Нормируемые показатели работы подсистем ДИСК-Т следующие.
«Выявляемость» дефектов, %, при настройке по температуре подшипника, %, не менее:
свыше плюс 70 до плюс 120 °С при «подтверждаемости»
показаний не менее 85 %................................................................95
свыше плюс 140 до плюс 180 °С при «подтверждаемости»
показаний не менее 95 %................................................................85
Технические характеристики системы ДИСК-2 следующие. Верхнее значение скоростей движения контролируемых поездов, км/ч: грузовых..........................................................................................125
пассажирских..................................................................................250
Нижнее значение скоростей движения контролируемых поездов, км/ч:
для систем обнаружения перегретых букс, заторможенных колес, волочащихся деталей, перегруза вагонов и отклонений верхнего
габарита...............................................................................................5
для систем обнаружения дефектов колес:
при дефектах тормозного происхождения................................25
при неравномерном прокате......................................................70
Рабочая температура окружающей среды, °С для оборудования:
напольного............................................................................—60...+55
постового.................................................................................+1...+40
станционного и центрального поста...................................+10...+35
Дальность передачи информации, км:
от перегонного до станционного оборудования, не более............10
с линейного пункта контроля на центральный пост,
не более...........................................................................................400
Объем регистрируемых данных на один проконтролированный поезд:
порядковый номер вагона и число неисправных вагонов,
не более...........................................................................................400
номер оси и число осей в вагоне, не более...................................16
номер и число осей в поезде, не более...................................... 6400
скорость движения поезда, км/ч, не более..................................250
порядковый номер поезда, не более.............................................999
температура наружного воздуха, °С....................................+50...—50
Установленный срок службы, год.........................................................10
Напряжение электроснабжения аппаратуры, В.........................198—231
Частота питающего напряжения, Гц....................................................50
Мощность, потребляемая аппаратурой, Вт:
перегонным оборудованием систем обнаружения
перегретых букс и заторможенных колес................................... 1800
перегонным оборудованием системы обнаружения
отклонений верхнего габарита.................................................... 1200
перегонным оборудованием систем обнаружения
волочащихся деталей......................................................................150
перегонным оборудованием систем обнаружения
дефектов колес и перегруза вагонов...............................................50
станционным оборудованием........................................................250
центральным оборудованием.........................................................250
Нормируемые показатели работы системы обнаружения перегретых букс ДИСК-2 Б следующие.
«Выявляемость» перегретых букс с температурой подшипника, %, не менее:
свыше +70...+ 120 °С.........................................................................85
свыше +140...+ 180 °С.......................................................................95
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 2000
Нормируемые показатели работы системы обнаружения заторможенных колес ДИСК 2-Т следующие.
«Выявляемое™» заторможенных вагонов при настройке по температуре подшипника, %, не менее:
свыше +70...+ 120 °С, при «подтверждаемости»
не менее 85 %...................................................................................95
свыше +140...+ 180 °С, при «подтверждаемости»
не менее 95 %...................................................................................90
Нормируемые показатели работы системы обнаружения дефектов колес ДИСК 2-К следующие.
«Выявляемое™» дефектов, %, не менее:
при работе на ПТО при «подтверждаемости»
не менее 70 %...................................................................................75
при работе на ПКТО при «подтверждаемости»
не менее 80 %...................................................................................85
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 3000
Нормируемые показатели работы системы обнаружения волочащихся деталей ДИСК 2-В следующие.
«Выявляемое™» волочащихся деталей при «подтверждаемости»
не менее 90 %, %, не менее..................................................................95
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 3000
Нормируемые показатели работы системы обнаружения перегруза вагонов ДИСК 2-3 следующие.
«Выявляемое™» перегруженных вагонов при «подтверждаемости»
не менее 70 %, %, не менее..................................................................75
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 2500
Нормируемые показатели работы системы отклонения верхнего габарита ДИСК-Г следующие.
«Выявляемое™» неисправных вагонов при «подтверждаемости»
не менее 85 %, %, не менее..................................................................95
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 2500
Нормируемые показатели работы системы централизации информации ДИСК 2-ЦО следующие.
Среднее время наработки на отказ, ч, не менее............................. 2000
Некоторые современные технические решения автоматических устройств контроля технического состояния на ходу поезда приведены далее.
