Повышение работоспособности устройств интервального регулирования движения поездов при воздействии помех тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.08, кандидат технических наук Чегуров, Андрей Борисович

• Чегуров, Андрей Борисович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чегуров, Андрей Борисович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЧИСЛОВОЙ КОДОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

1.1 Методика экспериментального исследования работы АЛСН в эксплуатационных условиях

1.2 Анализ результатов экспериментальных исследований работы АЛСН в эксплуатационных условиях

1.3 Методика расчета уровня ЭДС на входе локомотивного приемника вследствие намагниченности рельсов

1.4 Структурная схема устройства для повышения работоспособности АЛСН при дешифрировании искаженных числовых кодовых комбинаций

1.5 Выводы

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ДОПУСТИМОГО УРОВНЯ ГАРМОНИЧЕСКОЙ ПОМЕХИ В РАБОЧЕЙ ПОЛОСЕ ПУТЕВЫХ ПРИЕМНИКОВ

2.1 Методика расчёта уровня гармоник тягового тока в полосе пропускания путевого приемника рельсовой цепи с изолирующими стыками в контрольном режиме

2.2 Методика расчёта уровня гармоник тягового тока в контрольном режиме станционных рельсовых цепей приёмо-отправочного пути с изолирующими стыками и общим источником питания

2.3 Методика расчёта уровня гармоник тягового тока в полосе пропускания путевых приемников перегонных рельсовых цепей без изолирующих стыков с общим источником питания в контрольном режиме

2.4 Критерий чувствительности рельсовой цепи к обрыву рельсовой нити с учетом воздействия тока электроподвижного состава с

асинхронным тяговым приводом

2.5 Выводы

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТОКА ЭПС С АСИНХРОННЫМ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ

3.1 Экспериментальное исследование работоспособности рельсовых цепей при воздействии тока электропоезда "Сапсан" с помощью физической модели

3.2 Электронное моделирование приемников Hill рельсовых цепей тональной частоты

3.3 Методика обработки записей тягового тока для оценки работоспособности рельсовых цепей тональной частоты

3.4 Анализ работоспособности рельсовых цепей тональной частоты при воздействии тягового тока ЭПС с асинхронным тяговым приводом

3.5 Анализ записей тока электропоезда "Сапсан" в эксплуатационных условиях

3.6 Выводы

4 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОРРЕЛЯЦИОННОГО ДЕШИФРАТОРА ЧИСЛОВЫХ КОДОВЫХ КОМБИНАЦИЙ АЛСН

4.1 Функциональная схема корреляционного дешифратора числовых кодовых комбинаций АЛСН

4.2 Разработка программно-аппаратных средств для сравнительных испытаний и моделирования искаженных числовых кодовых комбинаций АЛ С в лабораторных условиях

4.3 Методика и результаты испытаний работоспособности макетного образца корреляционного дешифратора числовых кодовых комбинаций АЛСН

4.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение работоспособности устройств интервального регулирования движения поездов при воздействии помех»

ВВЕДЕНИЕ

Рост грузооборота на сети железных дорог России, обусловленный увеличением внутреннего валового продукта, выходом на международные морские порты, обновлением подвижного состава предъявляет всё более высокие требования к точности выполнения графика движения, который всё в большей степени приобретает свойства экономической категории. Это, в свою очередь, ужесточает требования к работоспособности устройств обеспечения безопасности движения. Указанное обстоятельство также связано с тем, что на 28000 км основных направлений, на которые приходится примерно 76% грузооборота, почти на четверти участков заполнение пропускной способности достигло 70-80% [95].

На железнодорожном транспорте безопасность движения поездов обеспечивает комплекс устройств интервального регулирования, включающий системы автоматической блокировки и автоматической локомотивной сигнализации [54,55].

Значительный вклад в развитие теории систем интервального регулирования движения поездов с помощью средств автоматики и телемеханики внесли известные ученые И.В. Беляков, П.Ф. Бестемьянов, A.M. Брылеев, М.Н. Василенко, A.B. Горелик, И.Е. Дмитриенко, И.Д. Долгий, В.А. Камнев, И.М. Кокурин, Н.Ф. Котляренко, Ю.А. Кравцов, В.М. Лисенков, Б.Д. Никифоров, JI.B. Пальчик, Н.Ф. Пенкин, A.C. Переборов, E.H. Розенберг, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Ю.В. Соболев, Н.М. Фонарев, Д.В. Шалягин, В.И. Шаманов, В.И. Шелухин, О.И. Шелухин, A.B. Шишляков, A.A. Явна и другие.

TT W U ^ W W

При электрической тяге протекающий по рельсам обратный тяговый ток оказывает существенное воздействие на условия функционирования рельсовых цепей, вследствие чего может нарушаться работоспособность устройств интервального регулирования [15].

Эксплуатируемые на Российских железных дорогах рельсовые цепи разработаны в то время, когда на электроподвижном составе применялся тяговый привод с коллекторным двигателем постоянного тока. При этом все гармоники тягового тока были кратны 50 Гц. Рабочие полосы частот путевых приёмников защищены от воздействия гармоник тягового тока с помощью фильтров. Поэтому критерии обеспечения нормального, шунтового и контрольного режимов работы рельсовых цепей разработаны при условии, что на входе путевых приёмников в рабочей полосе частот действует только полезный сигнал.

В настоящее время совершенно четко обозначена стратегия применения на тяговом подвижном составе асинхронного двигателя переменного тока, как при электроснабжении на постоянном токе, так и при энергоснабжении на переменном токе. Поскольку регулирование тяги осуществляется путем изменения частоты тока, потребляемого асинхронным двигателем, гармоники тока электровоза возникают в очень широком диапазоне частот, в том числе и в том, в котором работают рельсовые цепи.

Для обеспечения работоспособности автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации нормируются допустимые уровни гармоник тягового тока в рабочей полосе [1]. Известны методы расчёта уровня гармоник тягового тока в рабочей полосе путевых приёмников в несимметричной рельсовой цепи в нормальном и шунтовом режимах [25, 61, 87].

Математическое моделирование, описывающее влияние тягового тока на симметричные рельсовые цепи при работе в контрольном режиме отсутствует. Поэтому необходимо разработать методику расчета рельсовой цепи в контрольном режиме для возможных значений первичных параметров рельсовой линии и различных мест обрыва с учётом того, что на входе путевых приёмников в рабочей полосе частот действуют одновременно и полезный сигнал, и гармоника тока электроподвижного состава.

Экспериментальная проверка условий работоспособности рельсовых цепей проводится на основе обработки записей тягового тока и сравнения

полученных результатов с нормируемым значением. На современном этапе при анализе записей тока электровоза его составляющие на частотах рельсовых цепей представляют в виде простых гармоник. Они чаще всего определяются двумя способами: как реакция длительностью не менее 0,3 с полосового фильтра и как составляющая в математической аппроксимации сигнала тягового тока рядами Фурье при эффективной длительности окна не менее 0,3 с с учётом перекрытия окон [10, 50, 66].

В настоящее время неизвестны данные об экспериментальном подтверждении соответствия результатов обработки записей тока ЭПС указанными выше способами с фактическими значениями в рабочей полосе путевых приёмников максимальных уровней эквивалентных синусоидальных сигналов, нарушающих работу устройств интервального регулирования. В связи с этим требуется разработать методику обработки записей тягового тока, позволяющую оценивать работоспособность рельсовой цепи.

Экспериментальная проверка условий работоспособности рельсовых цепей на основе обработки записей тягового тока всегда сопряжена с большими затратами материальных, временных, организационных ресурсов и проведением натурных испытаний. Так в рельсовых цепях тональной частоты используются приемники семейства ПП1 десяти модификаций, различающиеся полосой частот принимаемого сигнала и частотой его манипуляции. Воздействие анализируемого тягового тока на приемник ПП1 следует проводить при двух уровнях полезного сигнала на входе приемника, обусловленных наихудшими условиями работы в нормальном, шунтовом и контрольном режимах, и обеспечить множественность идентичных воздействий с различными фазовыми соотношениями между сигналами от путевого генератора и гармоник тягового тока.

Для облегчения и практической реализуемости задачи экспериментальной оценки работоспособности эксплуатируемых рельсовых цепей тональной частоты ТРЦЗ требуется разработать математические модели

путевых приемников ПП1 в среде, обеспечивающей возможность моделирования воздействия гармоник тягового тока на приемник.

С ростом скорости поездов работоспособность автоматической локомотивной сигнализации числового кода снизилась в связи с искажениями кодовых комбинаций в процессе передачи [8]. Причинами искажений могут быть нестабильность параметров передачи, связанная с передающими и приёмными приборами рельсовых цепей и локомотива, особенности рельсовых линий как канала передачи сигналов, а также воздействия тягового тока [24, 28, 52]. При значительных искажениях, превышающих допустимые, декодирование кодовых комбинаций становится неустойчивым. Неустойчивость проявляется в виде сбоев в приёме кодовых комбинаций, вызывающих временное появление на локомотивном светофоре неправильных показаний. При таких условиях становятся необходимыми исследования и разработка рекомендаций по повышению работоспособности АЛСН.

Целью диссертационной работы является повышение работоспособности системы интервального регулирования путем:

- разработки устройства, позволяющего улучшить условия декодирования искажённых числовых кодовых комбинаций;

- синтеза рельсовых цепей с учётом действия на входе путевых приёмников в рабочей полосе частот одновременно полезного сигнала и гармоники тягового тока электроподвижного состава.

В диссертации поставлены и решены следующие задачи:

- разработка методики и проведение экспериментальных исследований работы АЛСН в эксплуатационных условиях;

- разработка устройства, позволяющего улучшить условия декодирования искажённых числовых кодовых комбинаций;

- разработка методики и испытательного стенда для проведения сравнительных испытаний устройств дешифрирования числовых кодовых комбинаций АЛСН;

- разработка методики учета воздействия остаточной намагниченности в зоне изолирующих стыков на работоспособность АЛСН;

- разработка методики определения влияния гармоник тягового тока электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом на рельсовые цепи при контрольном режиме работы;

- разработка методики синтеза рельсовых цепей с учётом действия на входе путевых приёмников в рабочей полосе частот одновременно полезного сигнала и гармоники тягового тока электроподвижного состава;

- разработка методики обработки записей тягового тока с целью определения работоспособности рельсовой цепи;

- разработка математической модели путевых приемников 11111 рельсовых цепей тональной частоты в среде, обеспечивающей возможность анализа воздействия гармоник тягового тока на приемник;

- экспериментальное исследование работоспособности рельсовых цепей при воздействии тока электропоезда "Сапсан"с помощью физических моделей и в эксплуатационных условиях.

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованных источников и приложений.

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ) на кафедре "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте" с 2008 по 2011 год.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях и научных секциях кафедры, на научно-практических конференциях "Безопасность движения поездов" в г.Москве и опубликованы в десяти печатных работах.

1. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЧИСЛОВОЙ КОДОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

1.1. Методика экспериментального исследования работы АЛСН в

эксплуатационных условиях

Для разработки технических решений по уменьшению числа случаев неправильного дешифрирования принимаемых числовых кодовых комбинаций необходимо собрать экспериментальные данные о сбоях в работе при эксплуатации АЛСН. С этой целью была разработана методика проведения экспериментальных исследований работы АЛСН в эксплуатационных условиях. Целью испытаний является сбор данных об искажённых кодовых комбинациях, принимаемых на электровозах в условиях реальной эксплуатации при электрической тяге. Достижение поставленной цели осуществляется с использованием системы сбора данных, представляющей собой программно-аппаратный комплекс для регистрации сигналов АЛСН. Система сбора данных не влияет на функционирование аппаратуры КЛУБ-У и САУТ-ЦМ. Опытные поездки организуются с грузовыми и пассажирскими поездами на участке обращения электровозов. Для проведения опытных поездок из эксплуатируемого парка дороги выделяется один из исправных электровозов, не подлежащий в течение периода проведения испытаний плановому ремонту и оборудованный системой КЛУБ-У.

Во время экспериментальных поездок проводилась регистрация сигналов АЛСН, принимаемых локомотивными катушками (сигнал с каждой катушки и разностный), при движении электровоза с поездом, а также параметров движения поезда, декодированных сигналов и сбоев в работе локомотивного устройства КЛУБ-У на штатную кассету КЛУБ-У. Система сбора данных подключается параллельно к цепям, идущим от локомотивных катушек (ЛК) к блоку БКР аппаратуры КЛУБ-У. На рис. 1.1 представлена структурная схема

подключения системы сбора данных к аппаратуре КЛУБ-У и САУТ-ЦМ, а на рис. 1.2 - подключение к локомотивным катушкам типа КПУ-1 и ПЭ.

Система сбора данных в непрерывном режиме ведет регистрацию осциллограмм сигналов АЛСН, поступающих с ЛК, и сохранение результатов регистрации при выявлении сбоев в работе АЛСН. Система сбора данных обеспечивает сохранение результатов регистрации при выявлении сбоев в работе АЛСН, начиная от 12 секунд до момента обнаружения сбоя и включая 12 секунд после окончания сбоя.

Рис. 1.1. Структурная схема подключения системы сбора данных

А20

Коробка соединительная

КК

Рис. 1.2. Подключение системы сбора данных к локомотивным катушкам

типа КПУ-1 и ПЭ

Для анализа условий и фактов, порождающих искажение кодовых комбинаций, использовались материалы и наработки, полученные в результате тягово-энергетических испытаний локомотивов, проанализированы результаты экспериментальных исследований, выполненных различными организациями в разное время [28, 76, 84].

Проведен анализ зафиксированных на сети железных дорог сбоев локомотивной сигнализации. Такой анализ необходим для выявления на участках дорог перегонов и станций, где зафиксированы высокие показатели количества сбоев локомотивной сигнализации. При этом на этих участках выявлены электровозы, с максимальным количеством сбоев. Данные локомотивы на выбранных участках дорог использовались для проведения исследовательских поездок с целью изучения работоспособности АЛСН.

На выбранных участках дорог по скоростемерным лентам, режимным картам, и электронным расшифровкам проведен анализ условий, при которых зафиксированы сбои локомотивной сигнализации: вес поезда, режим движения поезда (тяга, выбег, торможение), скорость, срабатывание каких либо устройств на локомотиве, влекущих за собой изменение режима движения поезда или отвечающих за безопасность движения (применение песка при торможении, срабатывание защиты, снятие напряжения, экстренное торможение и т.д.),место сбоя (станция/перегон), профиль, кривая на участках пути.

На основании полученных данных определены режимы и условия движения локомотива, при которых в первую очередь необходимо проводить исследования.

До проведения испытаний с целью выявления возможных причин сбоев АЛСН вследствие отклонений от норм содержания рельсовых цепей и разброса параметров путевой аппаратуры формирования кодовых сигналов АЛСН, анализировались протоколы измерений параметров числовых кодовых комбинаций АЛСН рельсовых цепей дистанций сигнализации и связи, относящихся к железнодорожным участкам Московской, Куйбышевской и Красноярской железных дорог с тягой постоянного и переменного тока (данные

ад-

Измерения производились вагоном-лабораторией ЦШ. Катушки АЛС вагона-лаборатории устанавливаются на локомотиве впереди основных локомотивных катушек. В вагоне-лаборатории осуществляется полный комплекс декодирования текущих сигналов АЛС и измерение формирующих

их параметров сигнального тока. Многолетним опытом установлено, что при такой установке катушек АЛС вагона-лаборатории они в значительно меньшей степени подвержены влиянию помех и результаты приема и декодирования сигналов АЛС в вагоне-лаборатории фактически определяются состоянием напольных устройств АЛС.

Гистограммы сигнального тока на входном конце рельсовых цепей /стк, длительностей первого импульса и первого интервала кодового сигнала зелёного огня, общих длительностей кодовых циклов трансмиттеров КПТШ5 и КПТШ7 приведены на рис. 1.3.

Из приведенных гистограмм видно, что значения тока на входном конце рельсовых цепей имеют большие запасы по отношению к нормативным значениям, равным 1,4 А (РЦ 25 Гц) и 2 А (РЦ 50 Гц), и могут существенно превосходить их. Их средние значения М(1ст[п) равны 4,8 и 6,4 А для РЦ 25 Гц и РЦ 50 Гц соответственно. Диапазон разброса 1СТ0^ при тяге постоянного тока равен [1; 13] А, при тяге переменного тока - [1;17] А. Доля РЦ с величиной тока менее нормативных значений составляет порядка 6-7% и 1-2% для тяги постоянного и переменного тока, соответственно.

На основе лабораторных испытаний дешифратора ДКСВ1 при отсутствии помех установлено, что числовые кодовые комбинации дешифрируются правильно, если длительность первого интервала больше времени срабатывания счётчика 1А (0,05с).

Значения длительностей первого интервала, попадающих в диапазон 0,08±0,01 с, составляет всего 2%. В 94% случаев длительности первого интервала составляли более 0,1±0,01 с. Во время измерений сбоев в работе АЛСН в вагоне-лаборатории не было.

Общие нормативные длительности циклов Т (1,6 с и 1,9 с для КПТШ 5 и

КПТШ7 соответственно) выдерживаются в эксплуатации достаточно точно. В ±5%-й интервал ^±0,05x7^ попадают практически все (более 96%)

зафиксированные значения.

%

--40

--30

--20

--10

11

44

Гистограмма уровня сигнального тока на релейном конце рельсовой цепи при тяге постоянного тока

19

10

6 6 2 2

1 2 3 4 5 6 7

н—и—ь

9 Ю 1Ст{п,А

%

-■40

--30

--20

Гистограмма уровня сигнального тока на релейном конце рельсовой цепи при тяге переменного тока

36

8,4

30

17

8,4

0,1 0,1

Н—Ч-Н—I—ь>

2 4 6 8 10 12 14 16 18 1Ст[а,Л

%

--20

15

--10

23

14

5 2 4

Гистограмма длительности первого интервала кодовой комбинации "3"

19

11

3 4

80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 Г, МС

%

-40

-30

--20

--ю

Гистограмма длительности кодового цикла КПТШ7 Нормативное значение 1,9 с

40

1,7 1,7 1,7

3,4

10,4

29

М, 2,7

1,78 1,79 1,8 1,83 1,85 1,86 1,87 1,88 1,89 1,92 г,с

%

--40

--30

20

Гистограмма длительности

кодового цикла КПТШ5 Нормативное значение 1,6 с

40

11

3,8

29

10

1,2 1

Заключение диссертации по теме «Управление процессами перевозок», Чегуров, Андрей Борисович

4.4. Выводы

1. Разработан макетный образец устройства корреляционного дешифратора числовых кодовых комбинаций АЛС. Конструктивное исполнение устройства позволяет проводить физические эксперименты по дешифрированию числовых кодовых комбинаций автоматической локомотивной сигнализации не только в лабораторных, но и в эксплуатационных условиях. Аппаратное и программное обеспечение разработанного макетного образца полностью совместимо с программным продуктом Ма^аЬ графической оболочкой БтиНпк и имеет большой запас вычислительных ресурсов применительно к рассматриваемой задаче.

2. Разработаны программно-аппаратные средства для сравнительных испытаний дешифраторов АЛСН и моделирования искажений числовых кодовых комбинаций автоматической локомотивной сигнализации в лабораторных условиях. Функциональные возможности стенда обеспечивают одновременное проведение сравнительных испытаний различных систем дешифрирования числовых кодовых комбинаций АЛС. Разработанный программный продукт имеет возможность формировать в имитируемой рельсовой цепи как реальную помеховую обстановку при эксплуатации на электрифицированных участках железной дороги, так и моделировать условия движения по перегону или станции с независимым управлением уровнем полезного сигнала и мешающих воздействий.

3. По разработанной программе и методике с помощью разработанных программно - аппаратных средств три различных дешифратора числовых кодовых комбинаций автоматической локомотивной сигнализации: КЛУБ-У, ДКСВ1 и макетный образец корреляционного дешифратора прошли сравнительные испытания. В соответствии с результатами проведенных испытаний, разработанный макетный образец корреляционного дешифратора позволяет снизить количество сбоев по сравнению с эксплуатируемыми системами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках диссертационной работы получены следующие основные научные и прикладные результаты.

1. На основе экспериментальных поездок на электровозах постоянного и переменного тока в условиях реальной эксплуатации и анализа протоколов измерений, выполненных дистанциями сигнализации и связи, параметров числовых кодовых комбинаций, передаваемых аппаратурой рельсовых цепей, собраны данные по искажениям числовых кодовых комбинаций. Среди всех типов зарегистрированных искажений выделены те искажения, наличие которых приводило к сбою АЛСН. Выделены комбинированные искажения первого и второго рода.

2. Разработана методика учета воздействия остаточной намагниченности в зоне изолирующих стыков на работу АЛСН. Показано, что при определённых реальных скоростях движения и размерах магнитных пятен на зажимах локомотивной катушки может возникать радиоимпульс помехи, частота заполнения которого в точности совпадает с частотой полезного сигнала.

3. Разработано устройство, позволяющее уменьшить число сбоев АЛСН при дешифрировании искажённых кодовых комбинаций. Новизна технического решения подтверждена патентом на полезную модель.

4. Разработано математическое описание для расчёта уровня гармоник тягового тока в полосе пропускания путевого приемника станционной рельсовой цепи стрелочной секции, примыкающей к отсосу тягового тока тяговой подстанции в контрольном режиме.

5. Разработано математическое описание для расчёта уровня гармоник тягового тока в полосе пропускания путевых приемников станционных рельсовых цепей приёмо-отправочного пути с общим источником питания в контрольном режиме.

6. Получены формулы, описывающие влияние гармоник тягового тока на путевые приемники перегонных рельсовых цепей без изолирующих стыков с общим источником питания, расположенные в произвольном месте относительно тяговой подстанции и электроподвижного состава, в контрольном режиме.

7. Получено выражение для критерия чувствительности рельсовой цепи к обрыву рельсовой нити с учётом воздействия гармоник тягового тока электроподвижного состава с асинхронным приводом в рабочей полосе частот рельсовых цепей тональной частоты. Приведена методика определения допустимых уровней гармоник тягового тока в рабочей полосе частот рельсовых цепей тональной частоты по условиям выполнения контрольного режима.

8. Разработана физическая модель для экспериментального исследования работы рельсовых цепей с расчётным коэффициентом асимметрии рельсовой линии при воздействии обратного тягового тока. На основании проведенных исследований сделано заключение о работоспособности фазочувствительных и тональных рельсовых цепей при воздействии тока электропоезда "Сапсан".

9. Разработаны электронные модели путевых приемников семейства ТРЦЗ, проведена их верификация и сравнение с физическими образцами. Максимальная зафиксированная погрешность не превышает 5%. Электронные модели синтезированы в программной графической среде БтиНпк, обеспечивающей возможность анализа воздействия на путевой приемник записанных в ходе испытаний сигналов тягового тока и допускающей создание сценариев проведения экспериментов, что позволяет упростить и автоматизировать задачу проведения экспериментальных исследований работоспособности эксплуатируемых рельсовых цепей тональной частоты в эксплуатационных условиях.

10. Проведена гармонизация отечественной и европейской методики обработки записей тягового тока для оценки работоспособности рельсовых цепей тональной частоты при воздействии тягового тока электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом.

11. Проведён анализ контрольного режима рельсовых цепей тональной частоты с учётом воздействия тягового тока электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом. Сделаны обобщения, необходимые при разработке мероприятий по обеспечению работоспособности рельсовых цепей в условиях воздействия гармоник тока электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом.

12. Проведено экспериментальное исследование работоспособности рельсовых цепей в эксплуатационных условиях при воздействии тока электропоезда "Сапсан" с асинхронным тяговым приводом. Результаты эксплуатационных испытаний подтвердили выводы о работоспособности рельсовых цепей при воздействии тока электропоезда "Сапсан", сделанные при экспериментальных исследованиях на физических моделях.

13. Разработан макетный образец устройства корреляционного дешифрирования числовых кодовых комбинаций АЛС. Его конструктивное исполнение позволяет проводить экспериментальные исследования в эксплуатационных условиях. Аппаратное и программное обеспечение разработанного макетного образца полностью совместимо с программным продуктом МайаЪ графической оболочкой БшиНпк и имеет большой запас вычислительных ресурсов применительно к рассматриваемой задаче.

14. Разработаны программно - аппаратные средства для сравнительных испытаний дешифраторов и моделирования искажений числовых кодовых комбинаций автоматической локомотивной сигнализации в лабораторных условиях. Функциональные возможности стенда обеспечивают одновременное проведение сравнительных испытаний различных систем дешифрирования числовых кодовых комбинаций АЛС. Разработанный программный продукт имеет возможность формировать в имитируемой рельсовой цепи как реальную помеховую обстановку при эксплуатации на электрифицированных участках железной дороги, так и моделировать условия движения по перегону или станции с независимым управлением уровнем полезного сигнала и мешающих воздействий.

15. По разработанной программе и методике с помощью разработанных программно - аппаратных средств, проведены сравнительные испытания эксплуатируемых дешифраторов числовых кодовых комбинаций автоматической локомотивной сигнализации КЛУБ-У, ДКСВ1 и макетного образца устройства корреляционного дешифрирования. В соответствии с результатами проведенных испытаний макетный образец устройства корреляционного дешифрирования числовых кодовых комбинаций АЛС показал наилучший результат.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чегуров, Андрей Борисович, 2011 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Нормы безопасности на железнодорожном транспорте: НБ ЖТ ЦТ 04-98. Электровозы. Требования по сертификации. Введ. 07.08.98., - М., 2003. -172 с.

2. Абрамов В.М., Чегуров А.Б. Влияние остаточной намагниченности рельсов на устойчивость работы АЛСН // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщений: Научно-технический журнал. /Под ред. В.И. Колесникова. - Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2009. №4 С. 70 - 76.

3. Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов/ A.C. Переборов, Ю.А. Кравцов, И.М. Кокурин и др.; Под ред. A.C. Переборова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1985. - 343 с.

4. Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте/ A.A. Устинский, Б.М. Степенский, H.A. Цыбуля и др. - М.: Транспорт, 1985.-439 с.

5. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. - 2-е изд., стер./Пер. с фр. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1967. - 780 с.

6. Антипов Г.А., Королев М.Ю. Причина короткого замыкания изолирующих стыков. // Путь и путевое хозяйство: Научно-технический журнал. -М.: Транспорт2001, №7, С. 31-33.

7. Антипов Г.А., Снетков Л.В., Королёв М.Ю. О причинах возникновения остаточной намагниченности изолирующих стыков // Путь и путевое хозяйство: Научно-технический журнал. - М.: Транспорт, 2001, №10, С. 30-33.

8. Антоненко B.C., Кравцов Ю.А., Сафро В.М., Чегуров А.Б. Анализ работоспособности автоматической локомотивной сигнализации числового кода. // Известия петербургского университета путей сообщения. /Под ред.

Сапожникова B.B. - СПб: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2011. -Вып. 1(26). С. 101-113.

9. Антонов A.A. Повышение работоспособности станционных рельсовых цепей: Автореф. дисс... канд. техн. наук. - М., 2005. - 24 с.

10. Антонов A.A., Кравцов Ю.А., Щербина Е.Г. Методика исследования электромагнитной совместимости ЭПС с импульсным регулированием и рельсовых цепей // Совершенствование систем железнодорожной автоматики и телемеханики: сб. науч. трудов каф. «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» РГОТУПС/Под. ред. A.B. Горелика. - М.: РГОТУПС МПС РФ, 2003. - С. 89 -92.

11. Антонов A.C., Козлов A.A., Козлов A.C., Семенов В.Т., Ушаков А.Е. Намагниченность рельсов. // Путь и путевое хозяйство: Научно-технический журнал. - М.: Транспорт, 2008, №2, С. 25-28.

12. Аппаратура тональных рельсовых цепей: Технология проверки/ Мин-во путей сообщения РФ; Управление сигнализации, связи и вычислительной техники. - М.: Транспорт, 1996. - 55 с.

13. Аркатов B.C., Аркатов Ю.В., Казеев C.B., Ободовский Ю.В. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник - 3-е издание, переработанное и дополненное - Москва, Издательство «ООО Миисия-М», 2006. - 496 с.

14. Аркатов B.C., Кравцов Ю.А., Степенский Б.М. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание. - М.: Транспорт, 1990. - 295 с.

15. Бадёр М.П. Электромагнитная совместимость: Учеб. для вузов ж.д. трансп. - М.: УМК МПС России, 2002. - 637 с.

16. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. для вузов по спец. «Радиотехника». - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2000. -462 с.

17. Белецкий А.Ф. Основы теории линейных электрических цепей. -М.: Связь, 1967, С. 98.

18. Беляков И.В., Крылов А.Ю. Микроэлектронная система автоблокировки АБ-Е1. // Единый ряд систем управления движением поездов: сборник научных трудов. /Под ред. В.М. Лисенков - Москва: МИИТ, 1990. С. 40-44.

19. Бестемьянов П.Ф., Шелухин В.И. Имитационное моделирование и исследование работы модуляторов сигналов: Учеб. пособие для студ. по спец. "АТС на ж.-д. трансп.". - М.: МИИТ, 2008. - 43 с.

20. Благовещенский Д.В. Электромагнитная совместимость: Учеб. пособие. - СПб., 1999. - 81 с.

21. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 552 с.

22. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. - М.: Наука, 1981.-700 с.

23. Брылеев А.М. Рельсовые цепи. - М.: Трансжелдориздат, 1939.-312с.

24. Брылеев A.M., Кравцов Ю.А., Шишляков A.B. Теория, устройство и работа рельсовых цепей. - М.: Транспорт, 1978. - 344 с.

25. Брылеев A.M., Кравцов Ю.А., Шишляков A.B. Устройство и работа рельсовых цепей. - М.: Транспорт, 1996. - 263 с.

26. Брылеев A.M., Котляренко Н.Ф. Электрические рельсовые цепи: Учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1970. - 256 с.

27. Бубнов В.Д., Дмитриев B.C. Устройства СЦБ, их монтаж и обслуживание. - М.: Транспорт, 1981. - 263 с.

28. Бялонь А. Обеспечение электромагнитной совместимости электроподвижного состава постоянного тока нового поколения с устройствами железнодорожной автоматики в условиях польских железных дорог: Автореф. дис... канд. техн. наук. - М., 2001. - 30 с.

29. Василенко М.Н. Расчет параметров и проверка работоспособности бесстыковых тональных рельсовых цепей. // Известия петербургского университета путей сообщения. /Под ред. Ковалев В.И. - СПб: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2006. - Вып. 2(7). С. 104 - 112.

30. Вентцель Е.С. Теория вероятностей - 11-е изд. перераб. и доп. - М.: КНОРУС, 2010.-664 с.

31. Винокуров В. А., Попов Д. А. Электрические машины для железнодорожного транспорта. - М.: Транспорт, 1986. - 512 с.

32. Галченков JI.A., Чегуров А.Б. Электронная модель путевых приемников семейства ТРЦЗ. // Труды Ростовского государственного университета путей сообщений: Научно-технический журнал. /Под ред. В.И. Колесникова. - Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2010. №1(11) С. 16 -19.

33. Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. пособие для вузов по направлению «Радиотехника». - 5-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1994. - 481 с.

34. Горелик A.B. Проблемы безопасности программного обеспечения микропроцессорных систем. // Автоматика, связь информатика, 2003, №8, С. 24-26.

35. Горелов Г.В., Фомин А.Ф., Волков A.A., Котов В.К. Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте - М.: Транспорт, 2001. -415 с.

36. Дмитриев B.C., Минин В.А. Новые системы автоблокировки.; Под ред. В.В. Князевского. - М.: Транспорт, 1981. - 247 с.

37. Дмитриев B.C., Минин В.А. Системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты. - М.: Транспорт, 1992. - 182 с.

38. Дмитриев B.C., Минин В.А. Совершенствование систем автоблокировки. -М.: Транспорт, 1987. - 143 с.

39. Долгий И.Д. Хатламаджиан А.Е. Методы автоматизации процессов логического контроля устройств СЦБ в системах диспетчерского управления на основе гибридных моделей и генетических алгоритмов // Труды всерос. науч.-практ. конф. "Транспорт - 2005". - Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2005. 4.1 С. 14.

40. Казаков A.A., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Станционные устройства автоматики и телемеханики.; Под ред. М.В. Пономаренко. - М.: Транспорт, 1990.-431 с.

41. Казаков A.A., Казаков Е.А. Автоблокировка, локомотивная сигнализация и автостопы. - М.: Транспорт, 1980. - 360 с.

42. Калинин В.К. Электровозы и электропоезда. - М.: Транспорт, 1991. -

480с.

43. Камнев В. А., Шалягин Д.В. Микропроцессорные системы диспетчерской централизации, технические характеристики, эксплуатация системы ДЦ "Диалог" : Учеб. пособие для работников дистанций сигнализации. -М.: МИИТ, 2008.-88 с.

44. Козлов A.A., Козлов A.C., Ушаков А.Е. Намагниченность изолирующих стыков. // Путь и путевое хозяйство: Научно-технический журнал. - М.: Транспорт 2005, №1, С. 10-12.

45. Кондратьева JI.A. Устройства железнодорожной автоматики и телемеханики.; Под ред. В.Н. Тютюнника. - М.: Транспорт, 1983. - 232 с.

46. Королев М.Ю. Влияние магнитного вагона дефектоскопа на остаточную намагниченность рельсов // Путь и путевое хозяйство: Научно-технический журнал. - М.: Транспорт 2002, №1, С. 30-32.

47. Костроминов A.M. Защита устройств железнодорожной автоматики и телемеханики от помех. - М.: Транспорт, 1995. - 192 с.

48. Котляренко Н.Ф., Соболев Ю.В., Шишляков A.B. Путевая блокировка и авторегулировка: Учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1983. - 408 с.

49. Кравцов Ю.А., Степенский Б.М. Система интервального регулирования движения поездов с централизованным размещением аппаратуры. - М.: МИИТ, 1983. - 86 с.

50. Кравцов Ю.А. Щербина Е.Г. Чегуров А.Б. Методика обработки записей сетевого тока электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом. // Труды одиннадцатой научно-практической конференции "Безопасность движения поездов" -М.:МИИТ, 2010.С. 181 - 182.

51. Кравцов Ю.А., Чегуров А.Б. Корреляционный способ дешифрирования числовых кодовых сигналов AJ1CH // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщений: Научно-технический журнал. /Под ред. В.И. Колесникова. - Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2009. №2 С. 34-39.

52. Леонов A.A. Техническое содержание автоматической локомотивной сигнализации и автостопов. - М.: Транспорт, 1974. - 248 с.

53. Лисенков В.М. Безопасность технических средств в системах управления движением поездов. - М.: Транспорт, 1992. - 192с.

54. Лисенков В.М. Системы управления движением поездов на перегонах 4.1: Функциональные схемы систем. - М.гТранспорт, 2009. - 160с.

55. Лисенков В.М. Системы управления движением поездов на перегонах 4.2: Принципы, методы и способы реализации систем управления. -М.Транспорт, 2009. - 324с.

56. Лисенков В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов: Учеб. для вузов. - М.: ВИНИТИ РАН, 1999. - 332 с.

57. Лисенков В.М. Теория автоматических систем интервального регулирования. -М.: Транспорт, 1987. - 150 с.

58. Лисин A.A.. Снятие остаточной намагниченности рельсов повышает надёжность действия АЛСН. // Автоматика, связь информатика, 2001, №4, С. 28-29.

59. Марквардт К.Г. Справочник по энергоснабжению железных дорог в двух томах. Т.1. - М.: Транспорт, 1980. - 256с.

60. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог.: Учебник для вузов ж.-д. трансп. - М.: Траспорт, 1982. - 528

61. Мащенко П.Е. Повышение работоспособности устройств интервального регулирования движения поездов с учетом уровня электромагнитных помех, создаваемых перспективным электроподвижным составом. Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. - МИИТ, 2007. - 207с.

62. Нейман JI.P., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. В 2-х томах: Учебник для электротехн. и электроэнерг. спец. вузов/ - Т.1 4.1 Основные понятия и законы теории элементарного поля и теории электрических и магнитных цепей; 4.2 Теория линейных электрических цепей. - 3-е изд., перераб. и доп. - Д.: Энергоиздат. Лен. отделение, 1981. - 536 с.

63. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. В 2-х томах: Учебник для электротехн. и электроэнерг. спец. вузов/ - Т.2 Ч. 3; Ч. 4 Теория нелинейных электрических и магнитных цепей; Теория электромагнитного поля. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. -416 с.

64. Нефедова A.B., Гордеева В.И. Отечественные полупроводниковые приборы и их зарубежные аналоги - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио. 199. -404 с.

65. Никифоров Б.Д., Абрамов В.М., Саркисян П.С., Чегуров А.Б. Оптимизация характеристик надежности и функциональной безопасности локомотивных приборов управления и обеспечения безопасности движения // Вестник ВНИИЖТ. /Под ред. А.Б. Косарев. - М: ВНИИЖТ, 2010. №3 С. 22 -26.

66. Обеспечение электромагнитной совместимости электроподвижного состава и устройств интервального регулирования движения поездов по требованиям безопасности/ Ю.А. Кравцов, B.C. Антоненко, В.М. Сафро, Е.Г.

Щербина, А.А. Антонов // Вестник МИИТа. Вып. 10. - М.: МИИТ, 2004. - С. 27 -30.

67. Пальчик JI.В., Узденов A.M., Харченко В.А. Инженерные методы статистических расчетов нелинейных управляемых систем железнодорожной автоматики. - Ростов н/Д.:РГУПС, 2002. - 91с.

68. Пат. 100992 Российская Федерация, МПК B61L25/06. Устройство для обработки сигналов автоматической локомотивной сигнализации/ Л.Б. Гаврилов, Ю.А. Кравцов, А.Б. Чегуров. - №2010138289/11; Заяв. 16.09.2010 Опубл. 10.01.2011.

69. Пенкин Н.Ф., Дмитриенко И.Е., Брылеев A.M. Новые системы и приборы в усройствах СЦБ. - М.: Транспорт, 1966. - 124 с.

70. Петухов В.М. Справочник Зарубежные транзисторы и их аналоги в пяти томах. Том 1. - М.: РадиоСофт, 1998. - 832 с.

71. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. -М.: Наука, 1978.-575 с.

72. Приемник путевой ПП техническое описание и инструкция по эксплуатации 36162-00-00 ТО

73. Самме Г.В., Горелик В.Ю. Караулов А.Н. Электронные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учеб. пособие. - М.: ВЗИИТ, 1992.-28 с.

74. Сапожников В.В, Сапожников Вл.В., Шаманов В.И. Надежность систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Под ред. Вл.В.Сапожникова. - М.: Маршрут, 2003. - 263 с.

75. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики/ Ю.А. Кравцов, В.Л. Нестеров, Г.Ф. Лекута и др.; Под ред. Ю.А. Кравцова. - М.: Транспорт, 1996. - 400с.

76. Солодунов A.M. Преобразовательные устройства электропоездов с асинхронными тяговыми двигателями. - М.: Энергоатомиздат, 1991.-351 с.

77. Сороко В.И., Милюков В. А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 3 кн. Кн.1. - 3-е изд. - М.: НПФ «Планета», 2000. - 960 с.

78. Сороко В.И., Розенберг E.H. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 3 кн. Кн.2. - 3-е изд. - М.: НПФ «Планета», 2000. - 1008 с.

79. Сороко В.И., Кайнов В.М. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 3 кн. Кн.З. - М.: НПФ «Планета», 2003.-1120 с.

80. Сороко В.И. Реле железнодорожной автоматики и телемеханики. -М.: НПФ «Планета», 2002. - 696 с.

81. Станционные системы автоматики и телемеханики: Учеб. для вузов ж.-д. трансп./ Вл.В. Сапожников, Б.Н. Ёлкин, И.М. Кокурин и др.; Под ред. Вл.В. Сапожникова. - М.: Транспорт, 1997. - 432 с.

82. Теоретические основы электротехники/ Т.Н. Атабеков, С.Д. Купалян, А.Б. Тимофеев и др. - М.: Энергия, 1979. - 431 с.

83. Уилльямс Т., Армстронг К. ЭМС для систем и установок/ Пер. с англ. - М.: ИД «Технологии», 2004. - 507 с.

84. Устройства СЦБ при электрической тяге переменного тока/ М.И. Вахнин, Н.Ф. Пенкин, М.А. Покровский и др. // Труды ВНИИЖТ. Выпуск 126. - М.: Трансжелдориздат, 1956. - 220 с.

85. Фонарев Н.М. Устройства автоматики на сортировочных горках. -М.: Транспорт, 1964. - 256 с.

86. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике/ Пер. с нем.; Под ред. Б.К. Максимова. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 304 с.

87. Чегуров А.Б. Анализ шунтового режима работы тональных рельсовых цепей при максимально возможной асимметрии рельсовой линии // Труды Ростовского государственного университета путей сообщений: Научно-

технический журнал. /Под ред. В.И. Колесникова. - Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2009. №1(8) С. 22-26.

88. Чегуров А.Б. Дешифрирование числовых кодовых сигналов AJICH. // Труды восьмой научно-практической конференции "Безопасность движения поездов" в двух частях, 4.1. - М.:МИИТ, 2007.

89. Чегуров А.Б. Расчет помехоустойчивости путевых приемников в контрольном режиме РЦ. // Труды одиннадцатой научно-практической конференции "Безопасность движения поездов" -М.:МИИТ, 2010.С. 185 - 186.

90. Шалягин Д.В., Цыбуля H.A., Косенко С.С Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учеб. для вузов в 2-х ч. -М.: Маршрут, 2006. - 587 с.

91. Шваб А. Электромагнитная совместимость. - М.: Энергоатомиздат, 1995.-467 с.

92. Щербина Е.Г., Краснолобов С.И., Галченков Л.А., Чегуров А.Б. Анализ помех в приемном тракте АЛСН при электрической тяге переменного тока // Труды Ростовского государственного университета путей сообщений: Научно-технический журнал. /Под ред. В.И. Колесникова. - Ростов н/Д: Рост, гос. ун-т путей сообщения, 2009. №1(8) С. 26 - 30.

93. Электротехника: Учебник для вузов/ Х.Э. Зейдель, В.В. Коген-Далин, В.В. Крымов и др.; Под ред. В.Г. Герасимова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1985. - 480 с.

94. Явна A.A. Совершенствование алгоритмов функционирования, элементов и систем автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. // Труды Ростовского-на-Дону ин-та инженеров железнодорожного транспорта. /Под ред. A.A. Явная. - Ростов н/Д: РИИЖТ, 1976. С. 2.

95. www.rzd.ru

96. CENELEC DS/CLC/TS 50238-2