какая алс относится к непрерывному типу
Автоматическая локомотивная сигнализация
и приборы безопасности
Безопасность движения поездов требует безусловного выполнения машинистами приказов, которые передаются сигналами путевых светофоров.
Для того, чтобы машинист мог легко и безошибочно в любых условиях (на кривых участках пути, при тумане, сильном дожде, снегопаде и др.) воспринимать сигналы, подаваемые путевыми светофорами, применяют устройства для непрерывной передачи сигналов с пути на локомотивный светофор, находящийся в кабине машиниста. Эти устройства называют автоматической локомотивной сигнализацией (АЛС), и они всегда дополняют автоблокировку. Устройствами АЛС на станциях, как правило, оборудуют главные пути, а также боковые пути, если по ним предусматривается безостановочный пропуск поездов.
Сигналы, подаваемые локомотивными светофорами при приближении к путевому светофору (проходному, входному и др.), имеют следующие значения:
В зависимости от условий передачи кодовых сигналов с пути на локомотив (непрерывно или только в определенных точках пути) различают АЛС непрерывного типа (АЛСН) и АЛС точечного типа (АЛСТ). Устройства АЛСН обеспечивают передачу сигнальных показаний путевых светофоров непрерывно при движении поезда по перегонам и станциям. Систему АЛСН применяют на участках, оборудованных одно- или двухпутной автоблокировкой. АЛСТ в настоящее время применяется только на участках, оборудованных полуавтоматической блокировкой: показания на локомотивный светофор передаются только при движении по путям станций и на подходах к ним.
При отправлении поезда со станции на участок, оборудованный АЛСО, основное показание выходного светофора дополняется одним лунно-белым огнем (зеленый огонь с лунно белым, желтый огонь с лунно-белым, два желтых огня с лунно белым и т.д.). При отправлении поезда по неправильному пути по сигналам АЛС выходной светофор сигнализирует одним желтым мигающим и одним лунно-белым огнями. Такой светофор должен проследоваться с уменьшенной скоростью (не более 40 км/ч).
Системы АЛСН, АЛСО используются на магистральных железных дорогах, где скорость движения пассажирских поездов не превышает 160 км/ч. На линиях с более высокой скоростью движения, достигающей 250 км/ч, требуется расширение информативности локомотивной сигнализации, так как возрастает тормозной путь и необходимо передавать информацию о приближении поездов не за два-три, а за четыре и более блок-участков.
В классических системах АЛС для передачи на локомотивный светофор движущегося поезда сигналов, подаваемых путевыми светофорами, используются рельсовые цепи автоблокировки. Навстречу поезду по рельсовым цепям посылаются электрические сигналы, представляющие собой кодовые комбинации из различного числа импульсов, поэтому такие системы АЛС называют системами числового кода. Импульсы тока, протекающие по рельсовым линиям, создают магнитное поле соответствующей импульсам амплитуды, которое регистрируется локомотивными устройствами и преобразуется в соответствующие показания локомотивного светофора.
Оборудование АЛС подразделяется на напольное (путевое) и локомотивное (устанавливается на локомотивах).
К напольному оборудованию относятся кодовые путевые трансмиттеры, формирующие кодовые сигнальные импульсы, и электрические рельсовые цепи, являющиеся средой передачи (волноводами).
На локомотиве устанавливаются приемные катушки (бесконтактные индукционные датчики, подвешенные на высоте 150-200 мм от головок рельсов), электрический фильтр, выделяющий сигнальный ток определенной частоты, усилитель электрического сигнала, дешифратор, обрабатывающий полученный код и формирующий необходимое показание на локомотивном светофоре.
С целью повышения безопасности движения автоматическая локомотивная сигнализация дополняется автостопом с устройствами проверки бдительности машиниста и устройствами контроля скорости движения поезда.
Проверка бдительности машиниста производится при приближении поезда к закрытому светофору, начиная с момента смены на локомотивном светофоре зеленого огня на желтый, когда от машиниста требуется однократное подтверждение бдительности нажатием рукоятки бдительности (РБ). При появлении на локомотивном светофоре желтого огня с красным и при красном огне вступает в действие периодическая проверка бдительности машиниста с нажатием рукоятки бдительности через 20. 30 с и 15. 20 с соответственно. Во всех случаях, если не будет своевременно нажата рукоятка бдительности, происходит срыв электропневматического клапана (ЭПК) и происходит автостопное торможение до полной остановки поезда.
Для контроля за действиями машинистов на локомотивах применяют скоростемеры (СК) с регистрирующими устройствами, которые записывают на скоростемерную ленту фактическую скорость движения поезда, горение красного, желтого с красным и желтого огней на локомотивном светофоре, нажатия рукоятки бдительности, работу автостопа, давление в тормозной магистрали, пройденный путь и время.
На ряде локомотивов применяется комплексная система передачи данных КПД-3, включающая в себя блок индикации (БИЛ) и электронный скоростемер. Данная система предназначена для автоматизации сбора, обработки и передачи информации о скорости движения и ускорении поезда, давлении в тормозной магистрали, сигналах АЛС и других параметров, а также для их регистрации на бумажную металлизированную ленту и технический носитель (энергонезависимое полупроводниковое запоминающее устройство) для автоматизированной послерейсовой обработки.
Для повышения безопасности движения поездов, предупреждения проезда запрещающих сигналов и увеличения пропускной способности участков железнодорожных линий устройства АЛС дополняются системой автоматического управления торможением САУТ, позволяющая точно определять расстояние до светофоров с запрещающим показанием и осуществлять остановку поезда перед ними без участия машиниста.
В настоящее время на локомотивах, МВПС и ССПС применяется унифицированное комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ-У), выполненное на электронных блоках на базе микропроцессоров.
Система КЛУБ-У, рассчитанная для применения на подвижном составе I категори (локомотивы, МВПС), кроме основных функций АЛСН и САУТ, позволяет:
Для контроля работоспособности машиниста в пути следования служит телемеханическая система контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ) с носимым датчиком в виде часов или браслета. ТСКБМ предназначена для обеспечения безопасности движения поездов и работает совместно с АЛСН или КЛУБ-У. Система обеспечивает непрерывный контроль работоспособности машиниста по параметрам электрического сопротивления кожи запястья и по реакции машиниста на запросы подтверждения бодрствования. Если по параметрам сопротивления кожи определяется необходимость проверить работоспособность машиниста, ТСКБМ производит проверку работоспособности путем разрыва цепи подачи напряжения на электропневматический клапан (ЭПК) при работе с АЛСН, или передает сигнал о необходимости произвести проверку работоспособности приборам КЛУБ-У. В случае неподтверждения машинистом работоспособного состояния происходит автоматическая остановка поезда автостопным торможением.
В настоящее время широкое распространение на локомотивах и МВПС получают системы автоматизированного ведения поезда (САВП), на которые могут быть возложены большинство операций, связанных с ведением поезда: управление режимами тяги и торможения, соблюдение скоростного режима, подъезд к запрещающим сигналам, остановка у пассажирских платформ, и т.д. Такие системы относятся к системам искусственного интеллекта, предполагающего принятие решений в режиме реального времени. Они являются автономными многокомпонентными системами на базе микропроцессоров. В состав таких систем входит модуль, обеспечивающий взаимодействие с локомотивными устройствами АЛС.
Первые системы автоведения пригородных электропоездов («Автомашинист») появились в 1957 году и создавались для конкретных моделей МВПС. Современные системы автоведения являются унифицированными, т.е. могут применяться на локомотивах и моторвагонных поездах различных серий и типов:
Для вождения сдвоенных грузовых поездов разработана интеллектуальная система автоматическго ведения поездов с распределенной тягой (ИСАВП-РТ), позволяющая по радиоканалу согласовывать работу электровозов, расположенных в голове и середине поезда.
Автоблокировка и система «АЛСН»: А что если машинист поезда не увидит светофор?
Опубликовано 13.06.2021 · Обновлено 26.10.2021
Представим себе движущийся на приличной скорости поезд, который следует на «Зеленый» сигнал некого светофора. А если вдруг впереди кривая, или туман, или снег, дождь, да что угодно, как машинист должен следить за показанием светофора? А может быть такой вариант, что машинист проезжает светофор не замечая его, и сам того не подозревая движется на запрещающий сигнал в хвост впереди стоящего пассажирского? Технически подкованным людям, а я думаю данный материал читают в основном именно такие товарищи, уже ясно: такое просто невозможно, иначе о железнодорожных катастрофах и авариях мы бы слышали по нескольку раз в неделю. Давайте разбираться.
Картинка выше демонстрирует принцип работы светофоров на железной дороге: после того, как первый вагон электропоезда, или локомотив пересекают светофор с зеленым или желтым сигналом, этот светофор тут-же меняет показание на «Красный». Другой светофор, расположенный по пути следования поездов до светофора с «Красным» показанием принимает положение «Желтый», ну а светофор перед ним становится «Зеленым». Соответственно по пути следования нашего поезда светофоры меняют свои сигналы, создавая за любым поездом хвост из «Красного — Желтого и Зеленого» сигналов. Ясно что поезд, следующий за нашим условным поездом, будет вынужден соблюдать постоянный интервал движения, и не сможет столкнуться с хвостом впередиидущего состава. Управлением светофорами занимается так называемая система автоблокировки, а технически обслуживают все это хозяйство так называемые «СЦБисты», от Сигнализация, Централизация и Блокировка.
Рассуждая дальше становится очевидным тот факт, что вся эта система будет идеально работать только в том случае, если машинисту поезда мало того, что точно всегда известно какой сигнал показывает светофор на данном участке, так еще и поезд технически не может проследовать красный сигнал светофора без применения экстренного торможения. Такие функции выполняет система АЛСН — автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (профессиональным языком об АЛСН можно почитать здесь), последнее сокращение прямо подчеркивает постоянство ее работы, промедление исключено.
Состав АЛСН можно разделить на локомотивную и путевую части, и одна не работает без другой.
Начнем с путевой части: автоблокировка
Рельсовые цепи помимо того, что проводят обратный тяговый ток, также являются важным инструментом сигнализации и блокировки. В случае с блокировкой колесная пара как ключ электрически замыкает две рельсовые цепи светофора, и именно за счет соединения электрической цепи реле автоблокировки срабатывает, когда поезд пересекает линию светофора. В случае же с сигнализацией по обоим рельсовым плетям от каждого светофора передаются кодовые последовательности, обозначающие текущее показание этого светофора. Передача осуществляется электро-магнитным способом: в контактной сети постоянного тока на частоте 50 Гц, в сети переменного тока на частотах 25 Гц и 75 Гц.
На рисунке представлена электрическая схема подключения кодирующей аппаратуры автоблокировки к рельсам, а также кодовые последовательности для красного, желтого и зеленого сигналов. Кодовые последовательности модулируются специальным устройством посредством электромагнитных колебаний на частотах 25, 50 и 75 Гц. Последовательность длительностей импульсов определяет состояние светофора. Кодовые последовательности передаются по всей рельсовой плети до изостыка предыдущего участка автоблокировки. Кстати, именно для нужд автоблокировки применяют так называемые изостыки или изолирующие стыки, которые окрашены красной диэлектрической краской и цель которых заключается в разрыве электрической связи между рельсами. Это сделано для того, чтобы на каждом отдельном участке между светофорами транслировалась только кодовая последовательность от одного кодирующего аппарата. Также все рельсовые плети соединены между собой прежде всего для обратного тягового тока, а во вторых для нужд автоблокировки: чтобы кодовая последовательность спокойно распространялась от изостыка до изостыка.
Устройства автоблокировки: изолирующий трансформатор, изостык
Локомотивная часть АЛСН
На любом самоходном подвижном составе, который передвигается по путям общего пользования, установлена система АЛСН. Логическим продолжением путевой части можно считать установленные с каждой стороны подвижного состава на некотором расстоянии от рельса специальные приемные катушки.
Приемная катушка АЛСН
В катушке из-за изменения электромагнитного поля на рельсах на определенной частоте наводятся небольшие токи, которые увеличиваются проходя через приемный усилитель, и далее получившийся сигнал расшифровывается приемной аппаратурой. После расшифровки уже показания светофора поступают к устройствам безопасности КЛУБ и локомотивному светофору.
В любой кабине самоходного подвижного состава установлен светофор, полностью дублирующий показание следующего светофора по маршруту. Помимо дублирующего светофора показания также отображаются в комплексном устройстве безопасности КЛУБ.
Локомотивный светофор 
КЛУБ Комплексное локомотивное устройство безопасности
Если машинист проехал красный и другие «а вот если …»
Когда локомотивный светофор переключается на желтый или красный сигнал звучит сигнализация о необходимости задействовать реле бдительности. Это значит, что машинист должен нажать на одну из кнопок, причем одна расположена в верху кабины, и чтобы на нее нажать придется встать. Это сделано для того, чтобы убедиться в бодрствовании машиниста, хотя сейчас конечно применяются системы контролирующие и пульс, и иные физиологические параметры, но реле бдительности все равно остается самым надежным средством контроля. Если вдруг машинист не отреагировал на изменение сигнала светофора, к примеру локомотивная бригада спит, через несколько секунд автоматически сработает экстренное торможение и поезд будет остановлен. Ну а локомотивную бригаду ждут серьезные разборки, так как все произошедшее фиксируется на специальной кассете.
Если же машинист заснул после реакции на реле бдительности и спокойно едет на красный то здесь ситуация принимает самый серьезный оборот, ведь проезд красного — это преступление, за которое придется как минимум лишиться железнодорожных погон (да, такие есть). После проследования красного также сработает экстренное торможение. Следует отметить, что двигаться на красный сигнал светофора на всем протяжении участка автоблокировки можно со скоростью не более 20 км/ч, если скорость будет превышена — сработает экстренное торможение, а машиниста ждет разбор.
Для того, чтобы в любой момент автоматика могла активировать экстренное торможение, существует специальный электропневматический клапан ЭПК. Для того, чтобы начать движение требуется активировать ЭПК поворотом ключа. ЭПК — это нормально открытый клапан, встроенный в тормозную магистраль. Чтобы иметь возможность ехать необходимо подать на катушку ЭПК напряжение и привести клапан в закрытое положение. Физически клапан спроектирован так, чтобы минимизировать возможность его отключения локомотивной бригадой.
Таким образом наши поезда достаточно хорошо защищены от столкновения друг с другом, а если проезды красного сигнала и случаются, то как правило без какого-либо материального ущерба. Более подробно о работе локомотивных устройств безопасности у нас есть интересный материал здесь.
Автор:
Иван Беляев, ЖД-эксперт
[Статья] Автоматическая локомотивная сигнализация единого ряда с непрерывным каналом связи
Общие положения. Существующая система АЛСН разработана и начала эксплуатироваться более 40 лет назад. Она построена на электромагнитных реле с использованием числового кода и несмотря на ряд модернизаций имеет существенные недостатки, не позволяющие использовать ее в качестве основного средства регулирования движения на участках без проходных светофоров.
К недостаткам системы относятся: ограниченная информационность системы (пять сигнальных показаний на локомотивном светофоре); показания локомотивного светофора, не отражающие необходимость ограничения допустимой скорости проследования путевых и станционных светфоров в зависимости от длины блок-участка и необходимого ограничения скорости на нем; низкая надежность локомотивных устройств из-за импульсного режима электромагнитных реле (второго класса надежности), а также вследствие вибрации, колебания напряжения; применение числового кода, имеющего значительные изменения длительности импульсов и пауз, что вызывает сбои при приеме кодов на локомотиве; возможность приема кодов с соседнего пути, а также из-под колес впереди движущегося поезда; невозможность применения на высокоскоростных участках из-за инерционности (7-12с).
С целью повышения эксплуатационных показателей и устранения недостатков системы АЛСН разработана автоматическая локомотивная сигнализация единого ряда с непрерывным каналом связи (АЛС-ЕН). В этой системе для передачи информации с пути на локомотив использован непрерывный индуктивный частотный канал связи (175 Гц). Сигнальная информация передается с двухкратной фазораз-ностной модуляцией, что позволяет организовать два независимых фазовых подканала и получить в каждом подканале 16 кодовых комбинаций, а общее число кодовых комбинаций 16x 16 = 256. Кодовые комбинации, передаваемые по первому фазовому каналу, содержат информацию: о числе свободных блок-участков (до шести); о значении скорости проследования светофора (16 градаций от 0 до 200 км/ч); о длине впереди лежащего блок-участка (больше или меньше тормозного пути); о приближении к закрытому светофору (код КЖ) ( или движении по пригласительному сигналу (Б). Информация, передаваемая по второму фазовому каналу, расширяет информацию первого подканала, а также позволяет защитить от влияния соседнего пути и от смежных блок-участков при появлении кодовых сигналов из-под колес впереди идущего поезда.
Структурная схема путевых и локомотивных устройств системы AЛC-EH (рис. 12.1). К путевым устройствам относятся: формирователь сигналов ФС ИКС; блок усилителя мощности БУМ; устройства защиты и согласования УЗС; блок питания формирователя сигналов БПФС. Информация, поступающая с устройств АБ и ЭЦ, в блоке ФС преобразуется в сигналы AЛC. Эти манипулированные сигналы поступают на вход БУ и далее через УЗС в рельсовую цепь. Блок-формирователь сигналов ФС ИКС имеет две группы по 16 выходов для выбора кодовой комбинации соответственно в первом 1ПК и во втором IIПК фазовых каналах.
Необходимая кодовая комбинация выбирается контактами сигнальных реле Ж и З. Блок ФС ИКС имеет диагностические выходы, к которым подсоединены реле частичного ЧО или полного НО отказа. Блоки ФС НКС, БПФС и БУМ имеют такие же габариты и установочные размеры, как и реле типа ДСШ.
К локомотивным устройствам относятся: приемные катушки ПК1 и ПК2; электронный блок БЭЛ; блок индикации БИЛ; блок коммутации цепей локомотива БКЦЛ; аппаратура АЛСН, дублирующая работу устройств АЛС-ЕН.
Основным является блок БЭЛ, в который от катушек ПК1 поступают кодовые сигналы, принятые с пути. Этот блок содержит: приемник сигналов; измеритель скорости, связанный с датчиком пути и скорости ДПС; декодер поступающих сигналов; ячейку логической обработки информации, в которой сравнивается фактическая, контролируемая и допустимая скорости; устройства контроля функционирования системы.
В блоке индикации БИЛ установлены: светофоры желто-красного, белого и красного огней, назначения которых те же, что и при АЛСН. Эти светофоры имеют повторители на боковой стенке блока БИЛ для помощника машиниста. Кроме основного назначения белая лампочка используется для индикации движения по пригласительному сигналу (мигающий режим горения). В блоке индикации БИЛ также имеются: шесть светодиодных лампочек для контроля свободности блок-участков до впереди движущегося поезда; два светодиодных индикатора контроля допустимой скорости Vд, при которой произойдет экстренное торможение поезда, и контролируемой скорости VK, которая должна быть в конце блок-участка; два светодиода, расположенные между индикаторами скорости для указания заданного направления движения поезда; светодиод контроля смены сигнального показания для предварительной световой сигнализации контроля бдительности, за 30—40 с до свистка ЭПК.
Блок БКЦЛ связывает устройства АЛС-ЕН с датчиками информации о режиме работы локомотива, контакты контроллера К и руко ятки реверса РР; контакты рукоятки (педали) бдительности РБ и кнопки выключения красного огня ВК при движении локомотива по некодируемому участку. К этому блоку также подключен электропневматический клапан экстренного томожения ЭПК. На участках, где устройства АЛСН-ЕН использованы не полностью, сохраняют устройства АЛСН. При этом предусматривается автоматический переход на работу по сигналам числового кода. В состав аппаратуры АЛСН входят: приемные катушки ПК2, входной фильтр ФЛ, усилитель У, дешифратор ДКСВ и локомотивный светофор ЛС. С дешифратором соединены рукоятка бдительности РБ и вспомогательная кнопка ВК.
При появлении сигналов АЛС-ЕН работа этой системы восстанавливается автоматически. Параметры движения поезда, получаемая информация и режим контроля бдительности регистрируются самописцами скоростемера PC.
Режим движения поезда машинист выбирает по допустимой скорости на данном блок-участке, по показаниям блока БИЛ. Фактическая скорость непрерывно сравнивается с допустимой. При превышении фактической скорости по сравнению с допустимой формируется сигнал на включение экстренного торможения, а при превышении фактической скорости над контролируемой включается режим периодической проверки бдительности машиниста с предварительной световой индикацией. Инерционность системы AJIC-EH, определяемая временем между моментом изменения сигнала в рельсовой цепи и моментом изменения показания индикатора, а также временем формирования сигналов «красный» или «белый» или прекращения приема сигналов, не превышает 3 с.
Устройства AJIC-EH можно использовать совместно с аппаратурой САУТ, для чего предусмотрены специальные выводы.
В блоке БИЛ контролируется: допустимая скорость для пассажирских, грузовых и высокоскоростных поездов, а также допустимая скорость, при превышении которой начинается периодический контроль бдительности машиниста; скорость по нормальному Н (больше тормозного пути расчетного поезда) или укороченному У (меньше указанного пути) блок-участку.
В табл. 12.1 приведена сигнализация локомотивного индикатора при движении поезда по перегону при трех- и четырехзначной сигнализации. На индикаторе скорость высокоскоростного поезда отмечена буквой В. Число устанавливаемых градаций скорости 3.
Число градаций скорости 16. Пределы измеряемых и инициируемых скоростей от 0 до 200 км/ч.
Основной функцией системы AЛC-EH является выполнение ступенчатого контроля движения поезда и контроля бдительности машиниста. По получаемой от путевых устройств информации определяется контролируемая и допустимая скорости и сравниваются с фактической скоростью поезда.
Устройства AЛC-EH контролируют бдительность машиниста включением на блоке БИЛ оптического сигнала и через 6 с после него акустического (свисток ЭПК) сигнала. На эти сигналы машинист должен отреагировать нажатием и отпусканием рукоятки бдительности.
Контроль бдительности выполняется однократно при смене сигнального показания на более запрещающее и периодически — при движении поезда со скоростью, превышающей контролируемую, с периодичностью 40 с. При движении поезда по участку, не оборудованному путевыми устройствами АЛС-ЕН и АЛСН, эта периодичность 90 с.
Кодовые сигналы, передаваемые с пути на локомотив, для всех возможных поездных состояний выбираются для каждого блок-участка при проектировании и оборудовании с учетом постоянных ограничений скорости.
Информация о числе свободных блок-участков определяется действующей системой автоблокировки.
Для более полного использования технических возможностей системы АЛС-ЕН необходимо расширение значности автоблокировки. В структуре системы предусмотрена возможность изменения сигнала и значений контролируемой и допустимой скоростей в соответствии с требованием дорог с помощью постоянно запоминающего устройства в декодере блока БЭЛ.