Підвищення безпеки руху поїздів шляхом удосконалення пристроїв підрахунку вісей рухомого складу

Вперше одержані аналітичні залежності напруги на виході трансформаторного диференційного датчика від його конструкційних та електричних параметрів, що дозволяє раціонально вибрати ці параметри при проектуванні датчика.

Науково обґрунтовано принципи побудови завадостійких пристроїв підрахунку вісей, які дозволяють зменшити вплив як зосереджених по спектру, флуктуаційних, так і імпульсних завад.

У цілому наукова новизна одержаних результатів полягає в розробці науково-обґрунтованих методів підвищення достовірності підрахунку вісей.

Достовірність одержаних в дисертації положень, висновків і рекомендацій підтверджується строгістю теоретичного обґрунтування, достатньою збіжністю результатів аналітичного розрахунку з результатами математичного моделювання та експериментальних досліджень.

Практичне значення одержаних результатів. В роботі одержані наступні результати, які можуть використовуватись при проектуванні нових та удосконаленні існуючих систем інтервального керування рухом поїздів, горочної автоматичної централізації та ін. :

запропоновано структурну схему ППВ РС та конструкцію ТКД;

запропоновано рекомендації щодо вибору конструкційних та електричних параметрів трансформаторного диференційного ТКД, застосування яких дозволить підвищити достовірність підрахунку вісей рухомого складу;

розроблена структурна схема та одержані параметри завадостійкого приймача для обробки сигналів колійного датчика;

розроблено адаптивний алгоритм функціонування та метод самотестування працездатності пристроїв підрахунку вісей;

запропоновано рекомендації по підвищенню достовірності підрахунку вісей за допомогою структурного резервування ППВ РС.

Економічний ефект за рік від впровадження системи автоблокування з використанням пристроїв підрахунку вісей на ділянці довжиною 30 км складає приблизно 10 тис. грн.

Особистий внесок здобувача полягає в плануванні та проведенні теоретичних і експериментальних досліджень, обробці отриманого матеріалу, формулюванні наукових положень і висновків, підготовці публікацій і доповідей. Постановку мети та задач дослідження виконано спільно з науковим керівником.

Автор дисертації виконав: аналіз впливу основних експлуатаційних факторів на достовірність підрахунку вісей [4, 5]; математичне моделювання електромагнітних процесів в системі „колійний датчик-рейка-колесо” [1, 8, 9]; дослідження по підвищенню завадостійкості пристроїв підрахунку вісей [2, 10, 11]; розробку алгоритмів роботи ППВ РС [3]; розробку та виготовлення ППВ РС [6, 7].

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи доповідались на: 2-ій міжнародній галузевій науково-технічній конференції “Актуальні проблеми розвитку залізничного транспорту і роль молодих вчених в їх вирішенні” (Ростов-на-Дону, РДУШС, 2000) ; 7-ій міжнародній конференції залізничних експертів „Южел-2000” (Врн’ячка Баня, Сербська академія наук, Югославія, 2000) ; науковій конференції „Інформаційні технології військово-повітряних сил України у XXI сторіччі” (Харків, ХАІ ВПС, 2001) ; міжнародній конференції “Materialy i technologie XXI wieku” (Катовіци, Politechnika Slaska, Польща, 2001) ; 1-ій міжнародній конференції “Telematyka Systemow transportowych” (Устрон, Politechnika Slaska, Польща, 2001) ; міжнародній конференції з керування “Автоматика-2001” (Одеса, ОДПУ, 2001) ; 14-ій Міжнародній школі-семінарі “Перспективні системи керування на залізничному транспорті” (Харків-Алушта, ХарДАЗТ, 2001) ; 5-ій міжнародній науковій конференції “Railway Wheel Sets” (Катовіци, Silesian Technical University, Польща, 2002).

Публікації. За основними результатами дисертації опубліковано 7 основних та 4 додаткових наукових роботи, в тому числі 5 статей у фахових виданнях, 2 патенти на винахід та 4 тези доповідей.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів та висновків, що викладені на 139 сторінках машинописного тексту і які містять 48 рисунків та 3 таблиці, переліку літературних джерел із 134 найменувань, викладеного на 13 сторінках, 6 додатків на 26 сторінках. Рисунки, які розміщені на окремих сторінках дисертації, займають 12 сторінок. Повний обсяг дисертації складає 183 сторінки.

 

 

У вступі обґрунтована актуальність досліджень, сформульовано мету і задачі досліджень, наведено основні наукові положення та результати, що винесено на захист, а також відомості про практичне значення результатів роботи, їх апробацію і публікацію матеріалів досліджень.

В першому розділі розглянуто функціональні можливості пристроїв підрахунку вісей рухомого складу, умови їх експлуатації та вимоги до них, проведено аналіз існуючих пристроїв підрахунку вісей та точкових колійних датчиків.

Значний внесок в розвиток теорії та розробку пристроїв підрахунку вісей належить вченим залізничного транспорту: В. П. Бухгольцу, Г. А. Красовському, А. Е. Штанке, В. І. Шелухіну, Г. Г. Валеєву, В. І. Самодурову, Ю. В. Соболеву, М. М. Бабаєву, Г. І. Загарію, С. А. Щіголеву, І. Г. Тільку та ін.

Поряд з неперервними колійними датчиками – рейковими колами, для отримання первинної інформації о місцезнаходженні та параметрах руху поїздів в системах залізничної автоматики використовуються точкові колійні датчики. Шляхом обробки електричних сигналів від ТКД можна визначати напрям, швидкість, прискорення руху поїздів, тип та кількість рухомих одиниць, що проїхали контрольну дільницю. ТКД є одними з основних елементів ППВ РС. Перспективним є використання пристроїв підрахунку вісей для контролю вільності ділянок, обладнаних системою напівавтоматичного блокування, що дозволяє автоматично контролювати прибуття поїзда на станцію у повному складі та застосовувати на таких ділянках пристрої диспетчерської централізації.

Для контролю вільності ділянки методом підрахунку вісей визначається кількість вісей рухомого складу, що знаходяться на ділянці. Якщо кількість вісей дорівнює нулю, то ділянка в даний час вважається вільною. Помилки в підрахунку вісей можуть привести до реєстрації вільності при фактичній зайнятості ділянки, що порушує безпеку руху поїздів. Таким чином, при використанні ППВ РС для контролю вільності ділянок безпека руху поїздів залежить від достовірності підрахунку вісей.

Аналіз різних типів ТКД показав, що найбільш