Контрольные датчики ЭВС «Сапсан»

Датчик, сенсор (от англ. «sensor») — термин систем управления, первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий физическую величину контролируемого параметра в удобный для использования и регистрации сигнал. В настоящее время различные датчики широко применяются при построении систем автоматизированного управления, в частности в системах данного класса высокоскоростного подвижного состава. Используемые на ЭВС «Сапсан» контрольные датчики и их контроллеры преобразуют контролируемую величину (давление, температура, частота, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т.д.) в сигнал (электрический, оптический, пневматический), удобный для измерения, передачи и регистрации информации о состоянии конструктивного элемента или модуля. Свои функции датчики осуществляют в системе механического оборудования экипажной части: контролируют величину нагрева опорно-подшипниковых элементов буксовых узлов и колесно-моторных блоков, измеряют и контролируют давление воздуха в пневматических сетях тормозного и прочие системы управления вспомогательным оборудованием электропоезда «Сапсан». Все параметры сигналов обрабатываются специальными устройствами, к примеру переводятся из аналоговых величин в цифровые, и далее регистрируются и анализируются ЦБУ в процессе эксплуатации поезда. К основным датчикам, представленным на рис. 8.75, используемым в конструкторском решении ЭВС «Сапсан» и отвечающим за контроль параметров, связанных с обеспечением безопасности движения высокоскоростного поезда, относятся датчики, непосредственно размещенные на тележках вагонов и их элементах. Каждая тележка и колесно-моторный блок оборудованы следующими датчиками:

  • датчиками контроля нагрева подшипниковых элементов буксовых узлов (с обеих сторон каждой оси) и редукторов моторных вагонов;
  • датчиками поперечного ускорения (акселерометрами) (по одному на каждой тележке);
  • датчиками контроля вращения колесных пар (по одному на ось за исключением третьей оси вагонов DR T обеих тяговых секций как на односистемных электропоездах В1, так и на двухсистемных электропоездах В2);
  • датчиками ДПС системы безопасности КЛУБ-У (на вагонах SR B на первой и четвертой осях).
Рис. 8.75. Датчики контроля элементов тележки ЭВС «Сапсан»

Рис. 8.75. Датчики контроля элементов тележки ЭВС «Сапсан»: 1 — датчик контроля нагрева буксового узла РТ-100; 2 — датчик контроля вращения колесной пары;
3 — датчик поперечного ускорения тележки

 

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Понятие о петле безопасности электропоезда

Петля безопасности на ЭВС «Сапсан» обеспечивает реализацию определенных контрольно-исполнительных функций. Данная электрическая цепь управления, работает на основе контактно-релейного метода. Петля (далее контур) безопасности не имеет никаких прямых связей и зависимостей от управляющих воздействий микропроцессорной системы управления ЭВС «Сапсан». Контуры безопасности (рис. 8.46) представляют собой электрический контур с последовательно-параллельным соединением контактных и релейных элементов, образующих электрически замкнутую цепь, по которой в нормальном штатном режиме протекает ток. Основной питающий напоминающий формой петлю контур состоит из двух электрических линий: линии управления и линии состояния. Линия управления — поездной секционированный провод, имеющий в своей цепи последовательно соединенные контактные элементы — контакты вмешательства, которые в зависимости от контрольно-исполнительной функции контура могут присутствовать в цепях управления на всех вагонах высокоскоростных поездов «Сапсан» в виде блоков исполнительных элементов, к примеру контур «Петля тормоз отпущен» (ПТО).

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Активация и порядок шунтирования контуров безопасности. Режим «Виртуальное моделирование». Понятие критерия остановки

Главная задача функционального блока «Петля включена» заключается в том, чтобы обеспечить электропитание. Условием для этого являются включенные главный контактор батареи или переключатель буксировки. При включенном переключателе буксировки питание подается только на контур «Петля контроля стояночного пружинного тормоза» (ПКСТ) и контур «Петля экстренного торможения» (ПЭТ), остальные контуры остаются неактивными. Питание петель может осуществляться только с одной кабины машиниста в поезде, поэтому в качестве критерия для источника питания используется однозначный критерий — «Активная кабина машиниста». Нормальный режим (штатный режим эксплуатации) характеризуется тем, что кабина машиниста, а следовательно и контуры безопасности, с помощью переключателя направления движения 22S-01(«Реверсор»), выведенного из нулевого положения, активируются.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Датчик контроля параметров температуры нагрева

Функционирование температурного датчика РТ-100 основано на принципе работы так называемых термометров сопротивления. Термометр сопротивления (иначе называемый термосопротивлением) — это устройство для измерения температуры. Суть действия прибора заключается в изменении электрического сопротивления сплавов, полупроводников и чистых (т.е. без примесей) металлов при изменении температуры. Термометр сопротивления также называют резистивным датчиком сопротивления. Чувствительный элемент термометра сопротивления представляет собой резистор, сделанный из пленки или металлической проволоки, электрическое сопротивление которого зависит от температуры. Проволока намотана на жесткий каркас, изготовленный из кварца, слюды или фарфора, и заключена в защитную металлическую (стеклянную, кварцевую) оболочку.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Датчик контроля вращения колесных пар

Контроль вращения осей колесных пар в режимах выбега и торможения, являющийся одним из важнейших факторов в обеспечении безопасности, в конструктивном исполнении на электропоезде «Сапсан» реализован посредством размещения на каждой оси датчиков контроля вращения фирмы «Knorr Bremze». Принцип работы датчика контроля вращения основан на эффекте Холла, который был открыт в 1879 г. американским ученым Эдвином Гербертом Холлом.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Датчик поперечного ускорения тележки

Одним из важнейших способов отслеживания динамики хода экипажной части электропоезда «Сапсан» является метод контроля так называемого поперечного ускорения тележек вагонов электропоезда. Тележка — несущая образующая конструкция, объединяющая такие важнейшие составляющие, как колесные пары, буксовые узлы и компоненты привода электропоезда, которые максимально задействованны в процессе движения поезда и требуют особого контроля в пути следования для гарантированного обеспечения безопасности движения. В качестве датчиков контроля поперечного ускорения, возникающего в результате взаимодействия колесно-моторных блоков электропоезда, и вытекающего из этого процесса взаимодействия динамических реакций, направленных поперек оси пути, применяются механические акселерометры. Механический акселерометрический датчик установлен на каждой тележке электропоезда «Сапсан».

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Петля экстренного торможения (ПЭТ)

Контрольно-исполнительной функцией контура петли экстренного торможения является реализация остановки электропоезда «Сапсан» автоматическим принудительным торможением в режиме экстренного торможения посредством активации быстродействующих клапанов БТК на вагонах SR B в случаях критического состояния контролируемых систем управления. Если режим экстренного торможения вызван машинистом путем постановки рукоятки задатчика тормозных усилий в положение «ЭТ» (экстренное торможение) или активацией ударной кнопки «Аварийный стоп-кран» либо ударной кнопки в служебном купе начальника поезда, контур петли экстренного торможения дополнительно обесточивается, что приводит к активации клапанов БТК и, как следствие, к остановке поезда экстренным торможением, т.е. независимо от разрядки тормозной магистрали механическим способом через канал пневматического клапана, который при открытии соединяет напрямую тормозную магистраль поезда с атмосферой, к примеру через клапан задатчика тормозных усилий FS-41.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Петля пассажирского стоп-крана (ППСК)

Контур петли пассажирского стоп-крана осуществляет контроль затребования остановки электропоезда при помощи реализации полного служебного торможения посредством блока БУТ-мастер в случае запроса остановки пассажирами из любого вагона поезда. В электрическую цепь линии управления входят блоки размыкающих контактов вмешательства, непосредственно связанных с рукоятками «Стоп-кран», расположенными в вагонах электропоезда. В зависимости от типа вагона имеется различное количество блоков «Стоп-кран».

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Петля «тормоз отпущен» (ПТО)

Задачей контура петли «Тормоз отпущен» является контроль состояния включения всех пневматических тормозов (за исключением пружинных стояночных тормозов), чтобы из-за неисправного или произвольно включенного пневматического тормоза не происходил чрезмерный износ или перегрев тормозных дисков в режиме тяги. В цепь линии управления петли «Тормоз отпущен» последовательно включены контакты вмешательства датчиков давления, связанных с тормозными цилиндрами всех вагонов. ПТО сопоставляет фактическое состояние требования торможения от БУТ-мастера с соответствующим сигналом, полученным от датчиков давления, и на основании этого размыкает петлю отпуска тормоза если есть расхождение между требованием торможения и фактическим состоянием тормозов в случае отмены команды на торможение. Состояние петли «Тормоз отпущен» запрашивается блоком ЦБУ (через станции SIBAS-KLIP). Если ЦБУ распознает потерю питания реле состояния петли ПТО, это приведет к блокировке цепей управления тягой электропоезда.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Петля контроля пружинного стояночного тормоза (ПКПТ)

Функциональной задачей контура петли контроля стояночных пружинных тормозов является предотвращение следования поезда с активированным модулем пружинного аккумулятора стояночного пружинного тормоза на каком-либо из вагонов электропоезда «Сапсан», если фактическая скорость поезда в момент непроизвольного срабатывания модуля составляет более 10 км/ч, с целью исключения чрезмерного износа и повреждения механического тормозного оборудования.

Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Петля пожарной сигнализации (ППС)

Функцией петли пожарной сигнализации является осуществление контроля срабатывания датчиков пожарной сигнализации и немедленное формирование сообщения для обслуживающего персонала об очаге возможного возгорания или задымления в вагонах электропоезда. На каждый вагон согласно конструкторскому решению приходятся порядка четырнадцати дополнительных шлейфов пожарной сигнализации в зависимости от места расположения: салон вагона, тамбур, купе, туалетное помещение, подвагонные пространства с коммутирующей аппаратурой и т.д. Данные шлейфы в целях резервирования продублированы, итого в одном вагоне имеются двадцать восемь шлейфов (контуров), электрически связанных с контуром цепи линии управления ППС.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Петля аварийного отключения (ПАО)

ПАО обеспечивает отключение электропоезда от питающей контактной сети посредством воздействия на конструкционные элементы крышевого и силового электрооборудования. Алгоритм работы контура петли аварийного отключения реализуется через управляющие электрические линии поезда и, таким образом, не зависит от цифровых шин (WTB/MVB). Размыкание ПАО ведет за собой отключение всех главных или быстродействующих выключателей и быстрое опускание всех токоприемников. Многосистемные поезда имеют петлю аварийного отключения, которая используется при обоих режимах эксплуатации в зависимости от рода тока.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Петля контроля тележки (ПКТ)

Функциональной задачей петли контроля тележки является контроль состояния механических и динамических реакций тележек электропоезда по параметрам и показаниям контрольных датчиков: вращения колесных пар (режим юза и вероятного заклинивания), поперечного ускорения механического модуля несущей конструкции тележки (динамические поперечные оси пути колебания тележечного блока), температуры подшипников буксовых узлов. В случае выявления данной системой контроля каких-либо отклонений система управления посредством ПКТ осуществляет активацию режима автоматического принудительного торможения в зависимости от характера возникновения и превышения пределов диапазона контролируемых параметров, что своевременно позволяет избежать тяжелых последствий и повреждений конструкционных элементов тележки в пути следования электропоезда, оказывающих непосредственное влияние на обеспечение безопасности движения.

Комментарии



Электропоезд ЭВС2 Сапсан

Унифицированное комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ-У

КЛУБ-У предназначено для приема и индикации сигналов от путевых устройств автоматической локомотивной сигнализации АЛСН и многозначной АЛС-ЕН, сигналов от промежуточных станций о местоположении впередиидущего поезда, показаний путевых светофоров и допустимой скорости движения, измерения и индикации скорости, определения координаты и времени по сигналам от спутниковых навигационных систем, для исключения превышения допустимой скорости и проезда светофоров с запрещающими сигналами, несанкционированного движения локомотива или МВПС, контроля бдительности и бодрствования машиниста, регистрации параметров движения на съемную кассету с последующей автоматизированной дешифрацией.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста ТСКБМ

Система ТСКБМ обеспечивает непрерывный контроль работоспособности машиниста по параметрам электрического сопротивления кожи запястья. Если по параметрам определяется необходимость проверить работоспособность машиниста, ТСКБМ передает сигнал об этом в систему КЛУБ-У. Машинист считается потерявшим работоспособность только в том случае, когда он не подтвердил работоспособность нажатием РБС и допустил экстренное торможение срывом электропневматического клапана. Носимая часть системы ТСКБМ — прибор ТСКБМ-Н в виде наручных часов или браслета на запястье машиниста.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

КУРС-ТС

Навигационное коммуникационное устройство КУРС-ТС предназначено для применения на железных дорогах ОАО «РЖД» с целью информационного обеспечения систем диспетчерского контроля выполнения поездных и маневровых работ высокоскоростными электропоездами. КУРС-ТС осуществляет непрерывный дистанционный контроль местоположения поездных средств и параметров их движения, а также контроль параметров установленной на них аппаратуры железнодорожной автоматики. КУРС-ТС включает: процессорный блок с модулем памяти, разработанный на базе встроенных микроконтроллеров с поддержкой интерфейсов RS-232, RS-485, CAN, Ethernet 10/100, Wi-Fi, встроенный приемник сигналов навигационных спутниковых систем в модульном исполнении, обеспечивающий комплексную цифровую обработку сигналов систем ГЛОНАСС и GPS с возможностью учета дифференциальных поправок от базовых станций, встроенный модуль инерциальной навигационной системы (ИНС) с трехосевым гироскопом и акселерометром, датчик давления (альтиметр), встроенный модульный модем GSM /GPRS, внешнюю одноблочную мультидиапазонную антенну ГЛОНАСС/GPS/GSM.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Цифровой стандарт связи «Тетра», принцип и организация работы цифровой радиосети. Радиостанция РВС-1-15

Цифровая система технологической радиосвязи на основе стандарта «Тетра», помимо организации комплекса сетей голосовой связи, обеспечивает решение ряда новых технологических проблем, а именно: передачу по радиоканалу машинисту поезда ответственных приказов и команд, оповещение машиниста о состоянии железнодорожного переезда, дополнительный контроль диспетчером местоположения и скорости поезда, дистанционное управление переездами, устройствами электроснабжения или другими удаленными объектами железнодорожного транспорта.

Электропоезд ЭВС1 Сапсан

Петли безопасности ЭВС «Сапсан»

Основными контурами безопасности (петлями) ЭВС «Сапсан», реализующими определенные контрольно-исполнительные функции в системе управления, являются: петля экстренного торможения (ПЭТ), петля пассажирского стоп-крана (ППСК), петля «тормоз отпущен» (ПТО), петля контроля пружинного стояночного тормоза (ПКПТ), петля пожарной сигнализации (ППС), петля аварийного отключения (ПАО), петля контроля тележки (ПКТ).

Независимая оценка качества Интернет-сайта:

Яркий логотип Интернет-сайта Машинист электропоезда и Эсткор

Ограниченная ответственность. Материалы, размещенные на этом Интернет-сайте взяты из открытых источников и размещены на безвозмездной основе. Копирование информации из одного открытого источника в другой не является нарушением авторских и смежных прав.

Поддержку Интернет-ресурса осуществляет общество с ограниченной ответственностью "Финансово-производственная компания "Эсткор" (ОГРН: 1205000045700, ИНН/КПП: 5012102260/501201001). Все права защищены.

Обратная связь

мкр. Железнодорожный,
г. Балашиха,
Московская область, 143980