Система безопасности КЛУБ-УП

Система безопасности КЛУБ-УП (комплексное локомотивное устройство безопасности для путевых машин) предназначена для установки на специальном самоходном подвижном составе 1 категории. На первом этапе ввода в действие систем безопасности система КЛУБ-УП устанавливалась на автомотрисах АС-1А, АС-3М, АС-4, АРВ, АГС, АГП, АГД, мотовозах МПТ-6.2. В настоящее время все выпускаемые ССПС комплектуются системами безопасности КЛУБ-УП.

Система КЛУБ-УП предназначена для выполнения следующих функций:

– прием сигналов из канала АЛСН;

– прием сигналов от органов управления ССПС;

– отсчет текущего времени;

– определение параметров движения;

– обработка принятой информации;

– формирование информации о допустимой и целевой скорости движения;

– сравнение допустимой и фактической скорости;

– автостопное торможение при превышении фактической скорости над допустимой;

– невозможность движения при отключенном электропневматическом клапане автостопа (ЭПК) и выключенном КЛУБ;

– установка рабочего режима движения с максимальной скоростью 20 км/ч и автостопное торможение при её превышении;

– отмена контроля бдительности машиниста при скорости менее 10 км/ч в рабочем режиме и при остановке;

– контроль снижения скорости перед светофором с запрещающим сигналом и исключение его проезда без остановки;

– контроль бдительности машиниста;

– исключение несанкционированного движения;

– отображение машинисту на блоке индикации БИЛ-УВП необходимой информации о движении;

– звуковая сигнализация;

– ввод и отображение необходимых характеристик;

– включение индикации только при включенном ключе ЭПК;

– включение белого сигнала блока БИЛ-УВП (локомотивного светофора) при отсутствии информации из канала АЛСН;

– переход с красного сигнала БИЛ-УВП на белый сигнал в необходимых случаях;

– регистрация информации о движении на кассету регистрации;

– цифровая радиосвязь;

– запись электронной карты.

Аппаратура безопасности КЛУБ – УП, оснащенная электронной картой пути, в дополнение к своим стандартным функциям осуществляет:

– определение местоположения ССПС в любой из точек маршрута даже в случае отсутствия сигнала с датчика скорости Л178/1;

– дополнительный контроль за скоростью движения ССПС при проезде им участков постоянных ограничений скорости;

– обязательную принудительную экстренную остановку ССПС перед светофором с запрещающим показанием;

–в случае оборудования КЛУБ –УП аппаратурой радиоканала также осуществляется контроль за движением ССПС в сети интервального регулирования, в системе маневровой автоматической локомотивной сигнализации на станциях и в системе оповещения работающих на путях т. е. система не допускает опасного сближения ССПС с другими перемещающимися вдоль путей объектами.

При движении ССПС сигнальные токи рельсовой цепи наводят ЭДС в приемных катушках КПУ-1 (рис. 10.1.). В зависимости от направления движения сигналы от пары приемных катушек поступают через БКР-УП на БЭЛ-УП. Также на БЭЛ-УП через БКР-УП поступает информация о значении фактической скорости (от датчика Л178/1), о значении давления в тормозной системе и тормозных цилиндрах (от датчика КРТ-1). При наличии приемо-передающего устройства цифровой радиосвязи дополнительная информация от него через БКР-УП передается также в блок электроники.

Информация о географической координате ССПС поступает через антенну спутниковой навигационной системы сразу на блок электроники.

рис.10.1. Структурная схема КЛУБ – УП:

БЭЛ-УП – блок электроники унифицированный для ССПС 1 категории;

БИЛ-УВП – блок индикации и ввода параметров унифицированный; КПУ-1 – приемные катушки; РБ – рукоятка бдительности основная; РБС – рукоятка бдительности дополнительная; БКР-УП – блок коммутации и формирования информации для регистрации; КР – кассета регистрации; БИЛ-УП – блок индикации; БВЛ-УП – блок ввода параметров унифицированный для ССПС; А-СНС – антенна спутниковой навигационной системы; ЭПК-153 – электропневматический клапан автостопа; Л178/1 – датчик угла поворота (датчик фактической скорости); КРТ-1 – датчик давления; ИП – источник питания цифровой радиосвязи; ПРМ/ПРД РК – приемо-передающее устройство цифровой радиосвязи; Ант. РК – антенна радиоканала цифровой радиосвязи

Также на блок электроники поступают сигналы от рукояток бдительности РБ и РБС, переключателей режимов «Поездной/маневровый» и «Рабочий/транспортный», кнопки ВК (выключение «Красного») перехода с сигнала «Красный» на сигнал «Белый», ключа ЭПК, сигналы от органов управления машиной («Ноль контроллер», «Направление движения», «Переключение кабин»).

В БЭЛ-УП осуществляется обработка всей принятой информации, формирование значений допустимой и целевой скорости, сравнение их с фактической, контроль бдительности машиниста, воздействие на клапан экстренного торможения. Обработанная информация передается на БИЛ-УВП для индикации ее машинисту и регистрации на кассете (КР).

При превышении фактической скорости движения над целевой осуществляется периодический контроль бдительности путем периодического включения сигнала «Внимание!» и, если машинист не нажал рукоятку РБ или РБС, через 6-7 сек. снятие напряжения с катушки ЭПК. Периодичность контроля бдительности зависит от показаний локомотивного светофора и режима работы (см. раздел 4. 4).

При нажатии РБ индикация сигнала «Внимание!» прекращается, питание ЭПК восстанавливается.

При превышении допустимой скорости включается сигнал «Внимание!», выключается питание ЭПК, которое не восстанавливается при нажатии на РБ и РБС.

Система КЛУБ-УП исключает несанкционированное движение ССПС, осуществляя при каждом трогании проверку состояния органа управления движением ССПС.

При смене направления движения сигнал «Направление движения» подключает на обработку сигнал от той пары катушек КПУ-1, которые находятся на стороне движения ССПС.

* Примечание: Система КЛУБ-УП в исполнении РВ не имеет в своём составе приемника спутниковой навигации и электронной карты, поэтому функции связанные с ними в такой системе не реализуются.

Питание блоков КЛУБ-УП производится от бортовой сети с напряжение питания от 18 до 32 В или от 9 до 16 В постоянного тока.

Приемные катушки КПУ-1 (рис. 10.1) предназначены для приема информации (кодов сигналов) с рельсовой цепи и передачи их на обработку через БКР-УП на блок электроники. Протекающие по рельсовой цепи сигнальные токи возбуждают ЭДС в приемных катушках. Величина ЭДС зависит от принятого кода. ЭДС определенной величины передается на обработку в блок электроники.

При обслуживании приемных катушек необходимо контролировать высоту их установке. Катушка устанавливается перед первой колесной парой и должна располагаться так, чтобы на прямом участке пути середина длины катушки располагалась над осью рельса. Расстояние от гребня колеса до катушки должно быть не менее 100 мм. На кривых участках ось сердечника не должна смещаться относительно ходового рельса более чем на 200 мм. Расстояние от нижней части катушки до верхней грани головки рельса должно быть в пределах 173-177 мм. В процессе эксплуатации при любых условиях расстояние от катушки до головки рельс должно быть в пределах от 100 до 240 мм. При высоте более 240 мм не обеспечивается надежный прием сигналов из рельсовой цепи. При высоте менее 100 мм возможно повреждение катушек. Если катушки устанавливаются на путеочистителях, высота из подвески отдельно не регулируется. При этом нижняя часть катушки должна быть выше нижней грани путеочистителя не менее чем на 5 мм.

Стрелки на корпусах катушек должны быть направлены внутрь колеи.

Каждая катушка должна быть закреплена страховочной подвеской.

Приемные катушки работают парой, поэтому при повреждении одной катушки прием сигналов с рельсовой цепи прекращается и на локомотивном светофоре появляется сигнал «Белый».

Блок коммутации и формирования информации для регистрации БКР-УП предназначен для подключения к БЭЛ-УП (см. рис. 10.2.) системы КЛУБ-УП и периферийных устройств, а также для их переключения при изменении кабины управления путевой машиной.

Рис. 10.2. БКР – УП:

БЭЛ 1-1, 1-2 – кабельные разъемы блока электроники локомотивного; САN 1-1 – кабельный разъем САN-контроллера БЭЛ-УП; САN1 - кабельный разъем БИЛ-УВП второй кабины управления; ДПС – кабельный разъем датчика пути и скорости; ПК1, 2 – кабельные разъемы приемных катушек; ЦКР – кабельный разъем цифрового канала радиосвязи; ЭПК, ЭПК2 – кабельные разъемы электропневматических клапанов автостопа; ДДТМ – кабельный разъем датчика давления тормозной магистрали; ДДТЦ – кабельный разъем датчика давления тормозного цилиндра; ПИТ – тумблер включения питания со световым индикатором; 5А ДПС – предохранитель датчика пути и скорости Л178/1; 8А ПИТ – предохранитель питания системы; ТЯГА – тумблер блокировки тяги

На блок БКР-УП поступает (см. рис 10.1) информация с датчика угла поворота Л178/1 – о фактической скорости движения, с электропневматического клапана автостопа ЭПК-153 – о его включенном состоянии, с приемных катушек КРУ-1 – о кодовых импульсах рельсовой цепи, с датчика давления КРТ-1 – о значениях давления в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах Модуль УФИР производит предварительную обработку принятой информации. С БКР-УП сформированная информация через САN-контроллер и соединительные кабели БЭЛ1-1, БЭЛ1-2 информация передается на БЭЛ-УП, где происходит ее обработка. При выработке БЭЛ-УП сигнала на автостопное экстренное торможение его передача на ЭПК происходит через БКР-УП.

Через БКР-УП производится подача питания на блоки и устройства системы КЛУБ-УП.

В БКР-УП производится коммутация силовой цепи тяги соответственно состоянию контактов ЭПК, а также положению тумблера ТЯГА.

Блок электроники БЭЛ-УП предназначен для:

– приема сигналов от КПУ-1, антенны спутниковой навигационной системы, датчиков угла поворота, датчика давления, рукояток и кнопок БВЛ-У, цепей управления;

–обработки принимаемой информации;

–формирования информации для передачи через локальную микросеть на БИЛ-УВП для индикации и регистрации, формирования сигнала управления ЭПК.

Расположение элементов на передней панели блока БЭЛ-УП показано на рис. 10.3.

Рис. 10.3. БЭЛ – УП:

1 – разъем для подключения спутниковой навигационной антенны; 2, 7 – разъемы для подключения кабелей блока коммутации и формирования информации БКР-УП; 3 – разъем для подключения САN-контроллера блока БКР-УП; 4 – разъем для подключения САN-контроллера блока БИЛ-УВП; 5 – предохранитель 6,3 А; 6 – индикатор питания; 8 – разъем для подключения антенны радиоканала

БЭЛ-УП (см. рис. 5) принимает информацию через САN-контроллер и кабели от блока БКР-УП о фактической скорости движения, о значении давления в тормозной системе и тормозном цилиндре, сигналы АЛСН и сигналы о включенном состоянии ЭПК. Информация о координате ССПС поступает через антенну спутниковой навигационной системы непосредственно на БЭЛ-УП. Также на БЭЛ-УП через САN-контроллер поступает информация о исправном состоянии БИЛ-УВП.

В БЭЛ-УП осуществляется обработка всей принятой информации, формирование значений допустимой скорости в зависимости от сигналов АЛСН и сравнение ее с фактической. При превышении фактической скорости над допустимой БЭЛ-УП выдает через БКР-УП сигнал на срабатывание ЭПК. Обработанная информация с БЭЛ-УП выдается на блок БВЛ-УП для индикации машинисту. Также БЭЛ-УП осуществляет контроль бдительности машиниста.

Блок индикации и ввода параметров БИЛ-УВП обеспечивает:

– прием информации от БЭЛ-УП для индикации;

– отображение информации;

– ввод и отображение поездных характеристик;

– регистрация оперативной информации о движении поезда, поездных характеристик, характеристик ССПС диагностики системы в съемную кассету регистрации;

– задание тестирования модулей системы КЛУБ-УП;

– взаимодействие с машинистом посредством составных частей: рукояток РБ и РБС, блока БВЛ-УП.

БИЛ-УВП состоит из следующих составных частей (рис. 10.4.):

– блок БИЛ-УП (блок индикации локомотивный универсальный);

– блок БВЛ-УП (блок ввода локомотивный универсальный);

– рукоятка бдительности РБ и рукоятка бдительности специальная РБС;

– кассета регистрации КР.

Рис. 10.4. Схема структурная БВЛ-УВП:

БИЛ-УП – блок индикации локомотивный универсальный; БВЛ-УП – блок ввода локомотивный униве6рсальный; РБ – рукоятка бдительности, РБС – рукоятка бдительности специальная; КР – кассета регистрации

Блок индикации локомотивный БИЛ-УП предназначен для отображения информации. Расположение элементов на информационном табло блока показано на рис. 10.5.

БИЛ-УП принимает обработанную информацию от БЭЛ-УП и формирует информацию для индикации о работе в режимах поездном, маневровом, транспортном или рабочем, о текущем времени, фактической и допустимой скоростях движения, готовности кассеты регистрации, отказе, информации ввода и тестирования при выключенном ключе ЭПК, значениях расчетного тормозного коэффициента, программного замедления. Блок также обеспечивает контроль ввода и отображения поездных характеристик и характеристик ССПС.

рис. 10.5. Расположение элементов на блоке БИЛ – УП:

1, 2, 3, 4, 5 – индикаторы локомотивного светофора; 6 – индикаторы режимов; 7 – технологическая строка; 8 – световой индикатор допустимой скорости движения; 9 – световой индикатор фактической скорости движения; 11 – индикатор направления движения; 12 – цифровой индикатор фактической скорости; 13 – индикатор текущего времени; 14 – индикатор координаты пути; 15 – индикатор давления тормозной магистрали; 16 – световой сигнал «Внимание!»

Блок ввода параметров унифицированный БВЛ-УП предназначен:

рис.10.6. БВЛ – УП:

- от 0 до 9 - цифровые кнопки; - кнопки переключения режимов: «П» - режима чтения и ввода номера пути; «Л» - режима чтения и ввода поездных характеристик и характеристик ССПС; «К» - режима ввода команды; «И» - кнопка возврата в режим индикации; - кнопки управления вводом: >0< - обнуление текущего параметра; ∆ - ввод текущего параметра: - кнопки управления машиной: «ВК» - выключение красного сигнала; «РМП» – переключение режимов; «F» - выбор несущей частоты.

– для ввода параметров поездных характеристик и характеристик ССПС и режима тестирования;

– для переключения режимов индикации, контроля характеристик ССПС, контроля поездных характеристик, контроля кода отказа.

Расположение элементов на блоке БВЛ-УП показано на рис. 10.6.

Рукоятки бдительности РБ и РБС (рис.10.1.) предназначены для контроля бдительности машиниста.

Кассета регистрации КР (рис. 10.1.) – съемное устройство, предназначенное для записи информации, поступающей от системы КЛУБ-УП через БИЛ-УП, хранения в обесточенном состоянии и считывания этой информации с помощью стационарного устройства дешифрации СУД-У. КР обеспечивает непрерывную запись информации объемом не менее 1 Мбайт в течение 10 часов непрерывной работы БИЛ-УП.

Электропневматический клапан автостопа ЭПК-153 предназначен для подачи предупредительных сигналов и для обеспечения темпа и величины разрядки тормозной магистрали при срабатывании системы автостопа.

Принципиальная схема ЭПК-153 показана на рис. 10.7.

Рис.10.7. Принципиальная схема ЭПК – 153:

1 – вентиль электропневматический выключающий; 2 – клапан срывной; 3 – выключатель управления автоматический; 4 – колодка; 5 – замок; 6, 7 – отверстия дроссельные; 8 – резервуар; 9 – заглушка; 10 – свисток

Перед включением ЭПК в рабочее положение необходимо его зарядить. Для этого ключ замка 5 (см. рис. 10.7.) повернуть до упора по часовой стрелке в положение «0». При этом замок перекрывает доступ воздуха к электропневматическому вентилю 1 и размыкает контакты выключателя замка. При наличии давления в питательной магистрали (ПМ) не менее 0,6 МПа, воздух через дроссельные отверстия 6, 7 поступает в резервуар 8 и полость над диафрагмой автоматического выключателя управления (АВУ) 3. АВУ разобщает тормозную магистраль с атмосферой. При повышении давления в тормозной магистрали поршень АВУ контактной группой замыкает контакты и подает питание на катушку электропнематического вентиля 1 через колодку 4 собирает цепь тяги ССПС.

Рекомендуется перед зарядкой ЭПК перекрыть наполнение воздухом ТМ и только при достижении номинального давления в ПМ осуществить наполнение ТМ. Перекрытие может быть осуществлено разобщительным краном ТМ крана машиниста или линии редукционного клапана питающего ТМ при отсутствии на ССПС крана машиниста.

После зарядки ЭПК перевести в рабочее положение, для чего ключ замка 5 повернуть до упора против часовой стрелки в положение «1». При этом замок открывает доступ воздуха к ЭПВ и замыкает контакты выключателя замка, фиксирующего включенное положение ЭПК.

В случае отсутствия питания системы АЛСН ССПС (не включена, обрыв цепи питания) или по команде системы АЛСН ССПС, катушка ЭПВ 1 обесточивается. Клапан ЭПВ открывается, сообщая резервуар 8 (через дроссельное отверстие 7 со свистком 10. Одновременно воздух будет поступать в свисток из ПМ через дроссельное отверстие 6. Свисток действует независимо от снижения давления в резервуаре. Давление сжатого воздуха в резервуаре и под диафрагмой АВУ будет снижаться. Если в течение 6-7 сек после начала звукового сигнала катушка ЭПВ получит питание, клапан ЭПВ возвратится в исходное положение. Действие свистка прекратится.

Если катушка ЭПВ не получит питание в течении 6-7 сек. откроется срывной клапан 2 и произойдет экстренная разрядка ТМ в атмосферу. АВУ разорвет цепь питания катушки ЭПВ и разрывает цепь тяги ССПС.

Датчик угла поворота Л178/1 (рис. 10.8.)предназначен для контроля направление движения, пройденного пути, скорости и ускорения ССПС.

Рис. 10.8. Датчик угла поворота Л 178/1:

1 –корпус; 2 – формирователь; 3 – модулятор; 4 – подшипниковый узел; 5 – поводок; 6 – жгут кабельный; 7 – розетка, 8 – крепеж

Датчик состоит из корпуса 1 (рис. 17), подшипникового узла вращения 4 с поводком 5, модулятора 3, формирователя импульсов 2 и жгута кабельного 6 с розеткой 7. На корпусе буксы датчик фиксируется при помощи крепежа 8.

Корпус датчика устанавливается на буксе колесной пары. Вращение от оси колесной пары через поводок передается на вал, на котором жестко закреплен модулятор 1 (рис. 10.9.).

Зубья модулятора при вращении проходят через щель формирователя импульсов 2 (см. рис. 10.8.). Преобразование угла поворота оси колесной пары в дискретные электрические сигналы осуществляется формирователем импульсов. При вращении модулятора происходит перекрытие световых потоков, воспринимаемых фотодиодами VD3, VD4.

Рис.10.9. Принцип действия Л 178/1:

1 – модулятор, 2 – светодиоды; 3 – фотодиоды

Если модулятор не перекрывает излучение светодиода 2 (рис.10.9.)VD1, то есть излучение попадает на фотодиод 3 VD3, то последний работает в режиме фотогенерации. Потенциал одного входа микросхемы при этом более отрицателен, чем потенциал другого входа, и следовательно, потенциал выхода микросхемы благодаря положительной обратной связи через резистор равен отрицательному напряжению насыщения. Отрицательный потенциал с выхода микросхемы через резистор и стабилитрон поступает на базу транзистора, закрывает его и на выходе первого канала формирователя появляется сигнал высокого уровня.

Если модулятор перекрывает излучение светодиода VD1, то есть излучение светодиода не попадает на фотодиод VD3, последний выходит из режима фотогенерации.

Потенциал первого входа микросхемы при этом более положителен, чем потенциал второго входа, и, следовательно потенциал выхода микросхемы равен положительному напряжению насыщения усилителя.

Положительный потенциал с выхода микросхемы через резистор и стабилитрон поступает на базу транзистора, открывает его и на выходе первого канала формирователя появляется сигнал низкого уровня. Таким образом, при вращении модулятора на выходе формирователя образуется последовательность дискретных электрических сигналов.

Датчик давления КРТ-1 в системе КЛУБ-УП используется для измерения давления в тормозной магистрали и тормозных цилиндрах ССПС. Датчик устанавливается на трубопроводе тормозной магистрали ССПС и подключается с помощью кабеля к блоку БКР-УП. В БКР-УП производится первичная обработка информации, которая затем передается на БЭЛ-УП, где окончательно обрабатывается и в обработанном виде передается на блок БИЛ-УП. На информационном табло БИЛ-УП индуцируется информация о величине давления в тормозной магистрали ССПС

Антенна спутниковой навигационной системы А-СНС в системе КЛУБ-УП антенна используется для отсчета, индикации и корректировки текущего времени. При наличии в системе КЛУБ-УП электронной карте пути антенна используется для привязки линейных координат железнодорожных объектов к географическим, принимаемым со спутника, координатам характерных объектов.

Информация со спутника спутниковой навигационной системы о текущем времени передается непосредственно на блок БЭЛ-УП, обрабатывается и передается на БИЛ-УП, где индуцируется на индикаторе текущего времени.

Дата добавления: 2015-07-18