Расчётная скорость роспуска, допустимая по условию разделения отцепов на стрелках и замедлителях, рассчитывается по формуле (48)
V0(p)= ll/ (Т,вых - Т,,вх + tрез) (48)
где ll- длина первого отцепа по осям автосцепок,м;
tрез – резерв интервала времени на разделительном элементе:
-при расчёте V0(p)для разделительного стрелочного перевода, продолжительность задержек в работе цепей контроля занятости изолированного участка (инерционность ГАЦ), принять tрез= 1 секунда;
- при расчёте V0(p)для замедлителя – время его перевода из одного состояния в другое (время перевода шин замедлителя tmu= 1,3 сек).
Расчёт V0(p)для каждого разделительного элемента выполняется дважды:
- для сочетания бегунов ОП-ОХ (ОП-Х);
- для сочетания бегунов ОХ-ОП (Х-ОП).
Среди каждой пары значений V0(p)выбирается наименьшее и принимается к дальнейшему расчёту.
Для определения допустимой скорости роспуска по условию разделения отцепов на стрелках необходимо рассчитать вероятности разделения отцепов на каждой стрелочной позиции, рассчитывается по формуле (49)
pi= (2 * nлев* nправ* ki) / (mсп * (mсп– 1), (49)
где nлев– число путей, примыкающих к левому ответвлённому направлению стрелочных переводом;
nправ– то же, к правому направлению;
mсп– количество путей в сортировочном парке;
ki– количество стрелок в i–й стрелочной позиции.
Расчёт вероятности разделения отцепов на стрелках приведён в таблице 8
Таблица 8 – вероятности разделения отцепов на стрелочных переводах
Nстрелочной позиции | Кол-во стрелок в позиции | nлев* | nправ* | pi | V0(p) | V0(з) | Ʃ((V0(p) - V0(з)) /2) |
0.517 | 3.76 | 1.7 | 1.41 | ||||
0.128 0.128 | 18.6 18.6 | 1.7 1.7 | 1.29 1.29 | ||||
0.065 0.065 | 3.76 3.76 | 1.7 1.7 | 0.17 0.17 | ||||
0.065 | 2.68 | 1.7 | 0.14 | ||||
0.032 | 1.7 | 1.7 | 0.05 | ||||
|
|
|
| Ʃpi= 1.0 |
|
| V0 = 3.06 |
Средняя скорость роспуска,определяется по условию разделения отцепов на1ТП, которая определяется по формулу (50)
Vо,ср= (V0(p) + V0(з)) /2, (50)
Vо,ср= (3.16 + 1.7) /2 = 2.43 м/с;
Средняя скорость роспуска определяется по условию разделения отцепов на 2ТП, рассчитывается по формуле (51)
V,,о ср= (V,,о(р) + Vо(з)) / 2, (51)
V,,о ср= (4.09 + 1.7) / 2 = 2.9 м/с;
Средняя продолжительность роспуска, принимаемая к расчёту перерабатывающей способности, которая определяется по формуле (52)
Vо,ср = min(2.43; 2.9; 3.06) (52)
Nнал =((0.97 * 1440 – 90) / 13.3) * 71= 6.976 вагона
Определяем коэффициент загрузки Ψ горки по формуле (53)
Ψ= Nпотр/ Nнал , (53)
где Nпотр –количество перерабатываемых вагонов на горке (Nпотр = 4200)
Таким образом коэффициент загрузки горки рассчитывается по формуле (54)
Ψ= 4200/6.976 =0,61. (54)
Следовательно, можно сделать вывод, что запроектированная горка справляется с заданным объемом переработки, обеспечивая необходимую безопасность при расформировании. Кроме того, мощность горки имеет резерв перерабатывающей способности, который составил 39%.
12 Система маневровой автоматической локомотивной сигнализации
Система маневровой автоматической локомотивной сигнализации (МАЛС) обеспечивает безопасность работы, выполняемой маневровыми локомотивами в парках станции и на сортировочных горках, охрану труда работников станции и причастных подразделений позволяет повысить эффективность использования маневровых локомотивов,а также создать информационную платформу для оптимизации управления технологическим процессом на станции.
Анализ аварийных ситуаций, возникающих на станциях при выполнении маневровой работы,указывает на «человеческий фактор»,как на причину возникновения значительной части нарушений. Неправильное восприятие машинистом направления движения или сигнала, разрешающего движение, превышение скорости при маневрах, субъективная оценка составителем расстояния до стоящих вагонов,это малая часть перечня причин, приводящих к повреждению вагонов, локомотивов, грузов, взрезу стрелок, боковым ударам и другим происшествиям. Решение многих из перечисленных вопросов совпадает с функциями осуществляемыми системой МАЛС:
-остановка локомотива (маневровой группы) перед светофором с запрещающим показанием;
-управление скоростным режимом работы маневровых локомотивов согласно ТРА станции, в том числе при роспуске;
- контроль дислокации и перемещения маневровых локомотивов на цифровой модели путевого развития (ЦМПР) станции с использованием средств спутниковой навигации (ССН);
- прицельное осаживание вагонов в тупики, на занятые пути;
- возможность снятия ограничений на производство маневровой работы во время прием/отправление поездов;
-регистрация и протоколирование работы локомотивных, станционных устройств и средств радиосвязи.
Полностью автоматизированное формирование статистической справки по показателям работы локомотивов (без ручного ввода).
Система МАЛС состоит:
а) станционных устройств (СУ), включающих в себя устройства управляющего вычислительного комплекса, контроллер сбора данных с релейных систем ЭЦ, автоматизированные рабочие места (АРМ) системы (для начальника станции, ДСП, ДСПГ,ДНЦ и т.п);
б) бортовой аппаратуры (БА МАЛС),устанавливаемой на маневровых локомотивах;
в) стационарного и мобильных комплектов оборудования радиоканала передачи данных (РПД);
г) стационарного и мобильных комплектов средств спутниковой навигации (ССН);
д) средств удаленного мониторинга системы (для электромехаников СЦБ машинистов – инструкторов эксплуатационных локомотивных депо).
Объектом управления системы являются маневровые локомотивы, оборудованные бортовой аппаратурой МАЛС. Станционные устройства и бортовая аппаратура МАЛС в условиях эксплуатации связаны между собой только по радиоканалу передачи данных.
Дежурные по станции, диспетчерский и командный персонал могут контролировать на АРМах МАЛС перемещение и скоростные режимы движения маневровых локомотивов, как в централизованных, так и в нецентрализованных районах станции и на подъездных путях.
Принудительное притормаживание или остановку маневровых локомотивов автоматически осуществляют бортовые устройства системы МАЛС при превышении допустимой скорости на маршруте, попытке проезда запрещающего сигнала, при скатывании локомотива или при таких типичных ошибках машинистов, как неправильное восприятие или интерпретация машинистом команд составителя или дежурного по станции.
Кроме того, в МАЛС реализован анализ технологических ситуаций, позволяющий рассматривать в масштабе реального времени протоколировать работу устройств ЭЦ и бортовой аппаратуры МАЛС, действия дежурных по станции,машинистов и составителей по управлению маневровой работой.
Распоряжение ОАО «РЖД» от 21.01.2013 №77р утверждена программа внедрения МАЛС ДО 2015 года, которая включает12 объектов. По состоянию на I квартал 2014 года система МАЛС сдана в постоянную эксплуатацию на станциях Автово, Солнечная, Сочи, Красноярск-Восточныйи Орехово- Зуево. В 2014 году проведены строительно-монтажные работы МАЛС на станциях Челябинск- Главный, Адлер, Имеретинский курорт, завершено проектирование на станции Отрожка и выполняется проектирование для 5 станций Усть-Лужского железнодорожного узла.
13 Безопасность на сортировочных горках
Успешное решение задач развития деятельности ОАО «РЖД» на современном транспортном рынке неразрывно связано с устройствами железнодорожной автоматики, которые всегда были и остаются техническими средствами обеспечения безопасности движения поездов и автоматизации перевозочных процессов.
Технологический процесс роспуска составов содержит существенный элемент риска. Требования по безопасности роспуска составов в настоящий момент обеспечиваются преимущественно проектными решениями: выбором высоты горки и профиля ее спускной части, энергетической высотой, техническими характеристиками, текущим состоянием и размещением тормозных средств, длиной защитных стрелочных участков, быстродействием стрелочных горочных приводов, составом и надежностью устройств защиты горочных стрелок. Недостатки в любом из перечисленных факторов при исправном состоянии системы управления и правильных действий оперативного персонала могут привести к возникновению опасных ситуаций или снижению эффективности технологического процесса роспуска.
Для горочной техники не подходит традиционный для устройств железнодорожной автоматики и телемеханики принцип «защитного отказа». При сбоях системы управления или неисправности устройств, поскольку перекрытие горочного сигнала и остановка надвига не могут прекратить движение отцепов, уже отделившихся от состава и находящихся в движении под действием сил тяжести и инерции, а остановка вагонов на тормозной позиции при набегающем следом отцепе может привести к более тяжелым последствиям, чем их пропуск на пути сортировочного парка или нижерасположенные замедлители.
Перечисленные особенности технологического процесса и недостатки используемых технических средств предопределили чрезмерную эксплуатацию «человеческого фактора» на сортировочных горках. Это выражается в прямом управлении стрелками и вагонными замедлителями с горочного пульта с приоритетом ручного управления над автоматикой, в задействовании автоматического режима управления горочными устройствами только на время роспуска, в переходе на «ручное» управление при любом сбое системы или отказе датчика.
С появлением на отечественном рынке номенклатуры микропроцессорных средств вычислительной техники, способных работать в системах управления исполнительными процессами и решать информационно-планирующие задачи, возникли предпосылки для создания комплексных систем автоматизированного управления сортировочной станцией и исключения упомянутого «человеческого фактора». По сравнению с возможностями человека современные технические средства позволяют системам автоматизации обеспечить более высокий уровень реакции на изменение ситуации, быстрее проанализировать варианты развития нештатной ситуации и выбрать наиболее безопасный режим управления.
На сегодняшний день на решающих сортировочных станциях внедрена Комплексная система автоматизированного управления сортировочной станцией – КСАУ СС.
КСАУ СС на уровне автоматизированного управления технологическими операциями с использованием напольных и постовых технических средств, алгоритмов систем и их взаимодействия реализует следующие функции:
– обеспечение безопасности по маршруту движения поезда, состава и отцепа, включая регулирование скорости надвига состава и скатывания отцепов;
– контроль скорости соударения и положения отцепов на путях сортировочного парка;
– логический контроль состояния путевых, постовых и локомотивных составных частей системы;
– формирование команд управления маршрутами движения поездов, маневровыми передвижениями и расформированием/формированием составов;
– сбор, обработку, диагностику и протоколирование данных о состоянии путевых, постовых и локомотивных компонентов системы, а также управляющих команд оперативного персонала.
Обеспечение безопасности роспуска и формирования составов на сортировочной станции производится как на уровне технических, функциональных средств, так и на уровне алгоритмов автоматического управления. Системная и алгоритмическая избыточность используется для реализации реконфигурирования системы управления при сбоях и отказах отдельных элементов и в нештатных опасных ситуациях.
На сегодняшний день уровень развития технических средств позволяет ставить вопрос об обеспечении более высокого уровня безопасности в автоматическом режиме управления по сравнению с ручным. Пришло время, когда система автоматизации должна проверять на безопасность команды оператора до их выдачи на управление, что позволит уйти от пресловутого «человеческого фактора».
Создание новых систем, смещение акцентов в сторону автоматического управления, в том числе и в нештатных ситуациях, требуют новых подходов к разработке и испытаниям технических средств. В этой связи определены основные направления деятельности в области разработки и испытаний современных средств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте:
– разработка нормативной базы по техническим требованиям к устройствам ЖАТ по требованиям безопасности, защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений, электромагнитной совместимости, технологии обслуживания;
– создание микропроцессорных систем различной конфигурации с функциями диагностирования;
– обеспечение полного цикла испытаний на безопасность систем (в том числе на информационную), электромагнитную совместимость, устойчивость к атмосферным и коммутационным перенапряжениям, проведение сертификационных испытаний в ССФЖТ;
– внедрение средств резервирования и диагностики предотказного состояния действующих устройств ЖАТ, применение малообслуживаемого постового и напольного оборудования;
– внедрение современных информационных технологий планирования и контроля качества ремонтных и регламентных работ, контроля за организацией устранения неисправностей технических средств ЖАТ.
Во исполнение выполнения основных направлений деятельности в области разработки современных средств автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте под руководством Департамента автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» разработан и введен в действие Стандарт ОАО «РЖД»: «Системы и устройства железнодорожной автоматики и телемеханики сортировочных станций. Технические требования», переработана Инструкция по технической эксплуатации устройств и систем сигнализации, централизации и блокировки механизированных и автоматизированных сортировочных горок ЦШ-762-10. Установлен порядок, который не допускает применения в системах и устройствах несертифицированной продукции. Все вновь разрабатываемые технические средства перед внедрением подвергаются полному циклу испытаний в соответствии с установленным в ОАО «РЖД» порядком.
В настоящее время создан типоряд пневматических вагонных замедлителей разных изготовителей, что дает возможность выбора заказчику по техническим характеристикам, качеству исполнения, надежности, функциональности и цене.
Взамен разработанной в 1972 году управляющей аппаратуры вагонных замедлителей типа ВУПЗ-72 поставлена на производство быстродействующая слаботочная управляющая аппаратура типа ВУПЗ-05М, которая позволяет производить управление вагонным замедлителем непосредственно с горочного пульта или по команде управляющего вычислительного комплекса без применения промежуточных реле.
На сортировочной горке станции Бекасово-Сортировочное Московской ж.д. успешно проходит эксплуатационные испытания электронная управляющая аппаратура типа ВУПЗ-05Э, которая имеет в своем составе электронный блок регулятора давления по ступеням торможения, что позволит избавиться от ненадежного контактного регулятора давления типа РДК, а также позволит обеспечить большее количество ступеней торможения при том же количестве управляющих цепей, что существенно повышает возможности автоматического управления.
В целях повышения надежности органов управления сортировочным процессом разработан и поставлен на производство электронный пульт управления горочный. Элементы управления данного пульта являются бесконтактными, имеют резервный канал управления, диагностику предотказного состояния, что значительно повышает степень надежности. В ближайшем будущем планируется отказаться от традиционных пультов управления за счет перехода на пульты управления с применением компьютерных технологий.
Критериями нарушения безопасного функционирования горочных устройств можно считать возникновение двух ситуаций:
– сход вагона на стрелках или замедлителях;
–соударение вагонов на спускной части горки или на путях сортировочного парка со скоростью, превышающей максимально допустимую.
Наименьший достигнутый уровень безопасности функционирования горочных устройств показывают устройства перевода горочных стрелок и замедлители парковой тормозной позиции. Для выхода на приемлемый уровень полноты безопасности необходимо увеличить надежность тормозных средств, доведя ее до уровня 1 отказ на 5,5 миллиона вагонов при достигнутом уровне 1 отказ на 4 миллиона вагонов.
Технологическим условием поддержания требуемого уровня полноты безопасности функционирования устройств перевода горочных стрелок является обязательное наличие допустимого интервала между одновагонными отцепами для обеспечения работы функции автовозврата стрелок. Минимально допустимые интервалы должны составлять не менее 20,5 метров, что определяет максимально допустимую скорость роспуска одно-вагонных отцепов 2,25 м/с (8 км/час). При этом для достижения высоких объемов переработки вагонов необходимо применять переменную скорость роспуска для разного количества вагонов в отцепе.
Техническим условием поддержания высокого уровня полноты безопасности функционирования управляющих вычислительных комплексов горочных систем является обязательное резервирование аппаратуры УВК.
Учитывая проведенный анализ, можно сделать вывод о том, что максимально достижимый уровень полноты безопасности функционирования горочных систем при современном развитии горочной техники ограничивается уровнем безопасности устройств перевода стрелок и вагонных замедлителей, устанавливаемых на парковой тормозной позиции.
При условии проведения мероприятий по повышению надежности данных устройств можно говорить о возможности вывода их на уровень полноты безопасности, достигнутый Европейскими производителями горочной техники, например фирмой «SONA».
Кроме того, для повышения уровня полноты безопасности горочных устройств на сортировочных горках государств Западной Европы широко применяются тележки-осаживатели и точечные замедлители, устанавливаемые на путях сортировочного парка.
Такое решение является дорогостоящим, но оно обеспечивает непрерывность управления скоростью движения вагонов на путях сортировочного парка с гарантированным обеспечением безопасности роспуска.
14 Экология на железнодорожном транспорте
Эволюция развития человечества и создание индустриальных методов хозяйствования привели к образованию глобальной техносферы, одним из элементов которой является железнодорожный транспорт. Природная среда при функционировании элементов техносферы является источником сырьевых и энергетических ресурсов и пространством для размещения ее инфраструктуры.
Функционирование любого элемента техносферы, в том числе и железнодорожного транспорта, должно основываться на следующих принципах:
- проведение количественной и качественной оценки общего и локального потребления природных ресурсов исходя из местных региональных и федеральных возможностей;
- проведение количественной и качественной оценки влияния различных видов деятельности общества на состояние экологических систем, природных комплексов и природных ресурсов;
- нормирование уровня антропогенных воздействий от различных видов деятельности общества, в том числе и объектов железнодорожного транспорта на природную среду;
- обеспечение равновесия в кругообороте веществ и энергии путем ограничения воздействия на природу, исходя из ее возможностей по самоочищению и воспроизводству;
- ограничения воздействия на природную среду с помощью различных методов и средств очистки выбросов в атмосферу, стоков в водоемы, отходов производства, физических излучений;
- создание экологически чистых производств, технологий, подвижного состава, оборудования и транспортных систем;
- использование методов экологической профилактики функционирования отраслей и объектов железнодорожного транспорта путем выполнения природоохранных мероприятий и внедрения технологических средств;
- непрерывный контроль за состоянием окружающей среды;
- использование экономических методов в управлении охраной окружающей среды и рациональным природоиспользованием;
- неотвратимость наступления ответственности за нарушение правил, норм, законов по охране окружающей среды.
Железнодорожный транспорт по объему грузовых перевозок занимает первое место среди других видов транспорта, по объему перевозок пассажиров второе место после автомобильного транспорта.
Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния природных комплексов и наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры искусственной среды, социально-экономической среды общества.
Состояние окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта зависит от инфраструктуры по строительству железных дорог, производству подвижного состава, производственного оборудования и других устройств, интенсивности использования подвижного состава и других объектов на железных дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отрасли.
Каждый элемент системы имеет прямые и обратные связи друг с другом. При развитии и функционировании объектов железнодорожного транспорта следует учитывать свойства природных комплексов многосвязность, устойчивость, коммутативность, аддитивность, инвариантность, многофакторную корреляцию.
Многосвязность выражается в разнохарактерном воздействии транспорта на природу, которое может вызвать в ней трудноучитываемые изменения.
Аддитивность это возможность многопараметрического сложения различных источников техногенного и антропогенного воздействия на природу, что может привести к непредсказуемым изменениям в природе.
Инвариантность является свойством экосистем сохранять стабильность в границах регламентированных техногенных и антропогенных воздействий.
Устойчивость способность экосистем сохранять исходные параметры при естественном, техногенном и антропогенном воздействиях.
Многофакторная корреляция характеризует экосистемы с позиций их предопределенности к случайным и неслучайным событиям с аналитическими связями между ними.
Железнодорожный транспорт постоянно воздействие на природную среду. Уровень воздействия может лежать в допустимых равновесных и кризисных границах.
Характер воздействия транспорта на окружающую среду определяется составом техногенных факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью воздействия на элементы природы. Техногенное воздействие может быть локальным от единичного фактора или комплексным от группы различных факторов, характеризующихся коэффициентами экологической весомости, которые зависят от вида воздействия, их характера, объекта воздействия.
Для оценки уровня воздействия объектов транспорта на экологическое состояние природы используют следующие интегральные характеристики:
абсолютные потери окружающей среды, выражаемые в конкретных единицах измерения состояния биоценозов (флоры, фауны, людей);
- компенсационные возможности экосистем, характеризующие их восстанавливаемость в естественном или искусственном режиме, создаваемом принудительно;
- опасность нарушения природного баланса, возникновение неожиданных потерь и локальных экологических сдвигов, которые могут вызвать экологический риск и кризисные ситуации в окружающей природной среде;
- уровень экологических потерь, вызываемых воздействием объектов транспорта на окружающую среду;
Эти характеристики и позволяют определить экологическую безопасность в регионах расположения транспортных объектов.
Любое воздействие объектов транспорта на природу вызывает ответную реакцию, которая проявляется в следующих формах:
- адапционной с локальным или статическим смещением равновесия; восстанавливающейся или самовосстанавливающейся, характеризующейся полным возвратом экосистемы в исходное состояние; частично восстанавливающейся, когда экосистема восстанавливает только часть своих свойств и характеристик;
- невосстанавливаемой, когда в экосистеме образуются необратимые сдвиги от исходного ее состояния.
Воздействие объектов железнодорожного транспорта на природу обусловлено строительством дорог, производственно-хозяйственной деятельностью предприятий, эксплуатацией железных дорог и подвижного состава, сжиганием большого количества топлива, применением пестицидов на лесных полосах и др.
Строительство и функционирование железных дорог связано с загрязнением природных комплексов выбросами, стоками, отходами, которые не должны нарушать равновесие в экологических системах. Равновесие экосистемы характеризуется свойством сохранять устойчивое состояние в пределах регламентированных антропогенных изменений в окружающих транспортное предприятие природных комплексах. Самоочищающая способность природной среды снижается из за уничтожения и истощения природных комплексов. Линии железных дорог, прокладываемые на сложившихся путях миграции живых организмов, нарушают их развитие и даже приводят к гибели целых сообществ и видов.
Факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам: механические (твердые отходы, механическое воздействие на почвы строительных, дорожных, путевых и других машин); физические (тепловые излучения, электрические поля, электромагнитные поля, шум, инфразвук, ультразвук, вибрация, радиация и др.); химические вещества и соединения (кислоты, щелочи, соли металлов, альдегиды, ароматические углеводороды, краски и растворители, органические кислоты и соединения и др.), которые подразделяются не чрезвычайно опасные, высоко опасные, опасные и малоопасные; биологические (макро- и микроорганизмы, бактерии, вирусы).
Эти факторы могут действовать на природную среду долговременно, сравнительно недолго, кратковременно и мгновенно.
Время действия факторов не всегда определяет размер вреда, наносимого природе. По масштабам действия вредные факторы подразделяются на действующие на небольших площадях, действующие на отдельные участки местности, глобальные.
Химические вещества и соединения могут мигрировать и рассеиваться в воздухе, в воде, почвах, нанося обратимый, частично обратимый и необратимый ущерб природе. В миграции химических веществ и заразных микроорганизмов важное место занимает транспорт.
Основными направлениями снижения величины загрязнения окружающей среды являются: рациональный выбор технологических процессов для производства готовой продукции и ее транспортирования; использование средств защиты окружающей среды и поддержание их в исправном состоянии.
Интегральным критерием экологической эффективности производственной деятельности объектов железнодорожного транспорта служит степень нарушения природного баланса в регионе. Опасность нарушения природного баланса количественно связана с антропогенными факторами производственной и хозяйственной деятельности людей в регионе. В случае, если природная среда не способна справиться с воздействием железнодорожного транспорта, необходимо предусматривать очистные сооружения или проводить восстановительные работы. Равновесие в природной среде обеспечивается поддержанием энергетического, водного, биологического, биогеохимического балансов и их изменением в определенный промежуток времени. Количественные характеристики перечисленных балансов зависят от географического положения регионов, климатических условий, величины использования ресурсов, природных явлений и степени загрязнения окружающей среды.
Обеспечить равновесие в природе можно с помощью правовых, социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических, биологических и других методов.
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 50 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |