Система автоматического управления торможением поезда (САУТ)

САУТ применяется для повышения безопасности движения поездов и контроля бдитель­ности машиниста. САУТ используется совместно с АЛСН на участках, оборудованных автоблокировкой, для предупреждения проездов запрещающих сигналов. Система представляет собой устройства безопасности, дублирующие действия машиниста по управлению тормозами.

Локомотивные устройства САУТ автоматически ограничивают скорость движения локомотива, предупреждая ее превышение в зависимости от показания ЛС, расстояния до конца блок-участка и допустимых скоростей движения.

В систему САУТ входят путевые напольные устройства, постовые и локомотивные устройства.

В комплект путевого оборудования входят: электромагнитный контур (шлейф), образованный участком правого рельса по направлению движения поезда, путевого генератора, индикатора тока, а также электрических схем управления генератором и схем контроля с аппаратурой и кабелями СЦБ, в качестве электромагнитного контура при невозможности использования участка рельса может быть применен проложенный по шпалам внутри колеи шлейф из стального троса.

Постовые устройства (ПУ) размещаются на постах электрической централизации. Они управляют частотой напольных генераторов у предупредительных и входных светофоров станций, а также переключают длину участка рельсовой нити, зачитываемого от наполь­ного генератора у входных сигналов станций. Путевые и постовые устройства передают на локомотив информацию о длине впереди лежащего блок- участка на перегоне или мар­шруте приема (отправления) на станции, длине перегона при полуавтоматической блоки­ровке и о приеме поезда по главному или боковому пути станции при проследовании предвходного и входного светофоров.

Напольные устройства устанавливаются в релейных шкафах автоблокировки или путевых ко­робках возле светофоров и подсоединяются кабелями к участку рельсовой цепи в начале блок -участка. Шлейф и рельс образуют контур, по которому проходит ток от генератора высокой часто­ты, создавая вокруг рельса магнитное поле соответствующей частоты. Длина шлейфа выбирается исходя из протяженности блок -участка. Для задания длины марш­рута приема поезда на станцию у входных светофоров активный участок рельсовой нити секциони­руют. При этом полная длина каждой секции пропорциональна соответствующей длине того пути, на который принимается поезд.

Рис. Структурная схема работы САУТ

Локомотивные устройства САУТ включают в себя датчик пути и скорости (ДПС), изме­рительное устройство (ИС), связанное с датчиком ДПС (Л-178/1). ДПС устанавливается на буксе колесной пары и вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной фактической скорости движения поезда. Для измерения фактической скорости и длины блок -участка в системе предусмотрены соответствующие приборы. Обработка поступающей информации производится в электронных блоках, выполняющих функции сложения и вычитания сигналов (реверсивный счетчик импульсов), логические операции (логические элементы И1, И2, И_нв), блок сравнения (БС), в котором сравниваются фактическая скорость и программная, аналого-цифровой преобразователь, в котором преобразуется значение длины блок-участка, в зависимости от напряжения, пропорционального значению программной скорости движения поезда. После выполнения операции сравнения сигнал поступает в исполнитель­ный блок—блок включения торможения (ВТ). Для снятия информации от напольных генера­торов и шлейфов под кузовом локомотива над рельсом устанавливается антенна А.

Рис.Пульт машиниста.

Сигнал от антенны поступает к приемнику сигналов Пр. и далее через логические элементы поступает на делитель частоты.

Для определенных серий локомотивов система может быть дополнена приставкой к крану машиниста, блоком управления электродинамическим тормозом, блоком отключения тяги. На пульте управления размещают кнопки "Подтягивание", "Отправление", "К20", кото­рые позволяют вводить дополнительную информацию в САУТ. Датчики давления устанав­ливаются вблизи тормозных приборов и предназначаются для выработки электрических сигналов, пропорциональных давлению воздуха в тормозной магистрали. Приставки к крану машиниста используются для управления пневматическими тормозами поезда с по­мощью электрических сигналов.

Рис.Пульт управления.

Принцип работа САУТ:

При движении поезда по активному участку рельсовой нити L_а в антенне А индуктируется час­тотный сигнал и поступает в приемник Пр и далее на один из входов элемента совпадения И1. Кроме этого, от осевого датчика пути и скорости, записывается число электрических импульсов, пропорци­ональное длине блок-участка в счетчике импульсов Сч.

Эта длина высвечивается на индикаторе пути. По числу считанных импульсов определяется в условном масштабе длина участка. Значение измеренной длины Ь_5л с помощью АП преобразуется в значение программной скорости v_n и зависимости от расстояния до сигнала и показаний АЛСН вырабатываются напряжения, пропорциональные допустимым скоростям движения для служебного и экстренного торможения.

Рис. Антенна САУТ

А измеритель скорости ИС, получая информацию от датчика скорости, вырабатывает напряжение, пропорциональное фактической скорости поезда.

К блоку сравнения БС подходят два сигнала для сравнения: напряжение про­граммной скорости и фактической для выдачи команды на блок ВТ на служебное или экстренное торможение. Если скорость v > v_n, то из блока БС подается сигнал в блок ВТ и включается торможе­ние поезда, которое длится до тех пор, пока скорость v не снизится до скорости v _г. После прохождения антенны А над шлейфом прием высокочастотного сигнала прекращается, и исчезает сигнал на выходе приемника Пр, запирая элемент И1. Прекращается отсчет и суммирова­ние импульсов счетчиком Сч. Когда элемент И1 находился в рабочем состоянии (был открыт), инвертор И_нв и элемент И2 были заперты и сигналы от датчика ОД на блок Д не проходили. С момента прекращения работы элемента И1 инвертор И _m открывает элемент И2, и сигналы через блок делителя частоты Д поступают на вход счетчика Сч. С помощью делителя число импульсов от датчика ОД приводится к масштабу полной длины блок-участка. Счетчик переходит в режим вычитания и производит вычитание из полной длины L_6n расстояния, проходимого поездом. По мере приближения поезда к светофору и непрерывном уменьшении длины блок-участка пропорционально уменьшается напряжение на выходе АП, определяющее программную скорость, а следовательно, изменяется плавно тормозная сила до полной остановки. Если поезд выходит на блок-участок со скоростью, превышающей программную, торможе­ние включается немедленно и скорость снижается до программной. После снижения скорости до программной происходит отпуск тормозов. При движении поезда на запрещающий сигнал АП и Сч рассчитывают две траектории равнозамедленного движения с местом "прицельной" остановки за 40 м перед сигналом. В случае превышения программного значения скорости v_n над фактической срабатывает ВТ и отключает тягу, а затем пода­ется команда на торможение, при котором замедление поезда достигает расчетного значения. Режим работы САУТ выбирается таким, чтобы поезд, идущий с максимальной скоростью, автоматически остановился перед запрещающим сигналом одной ступенью торможения с последующим отпуском. При приеме поезда на станцию по боковому не кодированному пути напольные генераторы предвходных и входных сигналов работают на своей частоте. После проследования предвходного сигнала блок приема информации запоминает эту частоту и совместно с АЛСН управляет блоком программной скорости таким образом, что в начале блок -участка вырабатывается напряжение, пропорциональное допускаемым скоростям, а на расстоянии нес6ходимого тормозного пути в конце блок -участка программные траектории плавно снижаются до значений 50км/ч. При движении поезда по боковым не кодированным путям блок программной скорости вырабатывает напряжение, пропорциональное допускаемой скорости, а на расстоянии тормозного пути перед сигналом эта траектория плавно снижается до нуля. Автоматическое регулирование скорости при движении к входному или закрытому выходному сигналам станции осуществляется так же, как и при движении поезда по красному с желтым огнем на локомотивном светофоре. Во всех случаях превышение допускаемой скорости на 5 км/ч вызыва­ет принудительное экстренное торможение.

Для повышения надежности работы системы вся аппаратура дублируется и взаимно контролируется на основе принципов, принятых в устройствах СЦБ. В случае возникновения неисправностей блок контроля автоматически выключает систему, восстанавливая контроль скорости и бдительности по типовой схеме АЛСН, а на пульт машинисту выдается соответствующий сигнал.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CAУT-ЦМ/485 ПО НАЗНАЧЕНИЮ