В статье приведены методы формализации эволюции ресурса надежности систем автоматики и телемеханики в процессе их эксплуатации от пуска в работу до списания и утилизации. Эти системы являются долгоживущими, и во время их эксплуатации (два-три и более десятка лет) меняется как состав системы в результате модернизаций и капитальных ремонтов, так и требования к системе по качеству интервального регулирования движения поездов. За это время могут существенно измениться также способы технического обслуживания за счет, например, расширения возможностей автоматического контроля предотказных состояний элементов системы. Системы автоматики и телемеханики относятся к большим техническим системам, математическое описание процессов эволюции показателей их надежности встречает определенные трудности. Для больших технических систем не совсем подходят широко используемые в теории надежности понятия «состояние приработки», «новое состояние», «стареющее состояние», «предотказное состояние». Использование математического аппарата марковских процессов затрудняется, например, тем, что в процессе анализа надежности системы при проявлении деградационных процессов необходимо учитывать далекую предысторию, что могут обеспечить только так называемые «стареющие законы». Математическая модель системы автоматики и телемеханики оказывается не очень удобной для практического использования вследствие своей громоздкости из-за большого количества элементов, которые могут находиться в различных состояниях. Поэтому встает задача приведения состояний модели системы, принадлежащих одному и тому же подмножеству, к обобщенному состоянию. Модель укрупненной системы в новом фазовом пространстве в определенном смысле должна описывать функционирование исходной системы. Предложенные математические модели позволяют, при использовании математического аппарата марковских процессов с доходами и динамического программирования, разрабатывать методы и стратегии управления техническим обслуживанием систем автоматики и телемеханики, обеспечивающие наибольшую эффективность их функционирования.
Автоматика на транспорте
2016. — Выпуск 2
Содержание:
В статье показаны особенности поворота корабля в штормовых условиях и влияние параметров волнения на маневрирование корабля. В качестве примера рассмотрена линейная математическая модель движения надводного корабля. Определены частотные характеристики корабля по крену и дифференту. Представлены амплитуды возмущающего момента для бортовой и килевой качек, а также амплитуды инерционной составляющей дифракционной части возмущающего момента для бортовой качки. Приведены зависимости составляющих приведенного возмущающего момента от угла встречи с волной и выводы о резонансах бортовой и килевой качек. Для проведения запланированного маневра необходимо определить, будет или нет устойчив корабль при новых параметрах движения и не будет ли выходить крен за максимально допустимый уровень при новом курсе. Для решения первой задачи сначала необходимо определить область устойчивости, а затем, зная ее, оценить принадлежность вектора переменных состояния этой области. Если он принадлежит этой области и при этом максимальный угол крена не выходит за допустимые пределы, то данный маневр возможен, иначе - опасен.
Ключевые слова
Разрушение станционных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики может быть вызвано различными причинами, такими как затопления, сход лавин и оползней, различные чрезвычайные ситуации техногенного характера, а также теракты и ведение боевых действий. Результатами таких разрушений являются нарушение нормального функционирования железнодорожной магистрали, вынужденный перерыв в движении и, как следствие, невыполнение графика движения поездов. Перерыв может быть от нескольких часов до нескольких суток. В статье рассматриваются вопросы оптимального расчета необходимого количества напольного оборудования железнодорожной автоматики и телемеханики, которое потребуется для восстановления регулирования движения поездов на станции при ее скорейшем восстановлении с обеспечением требований обеспечения безопасности движения поездов. Восстановление централизации на станции предполагается с использованием транспортабельных модулей УВК-ШЧ-ТМ, смонтированных на базе кузовов-фургонов контейнеров постоянного и переменного объема, доставляемых на разрушенную станцию, как обеспечивающих наибольшие темпы восстановления прерванного движения. Для полноценного восстановления организации движения поездов на станции с использованием электрической централизации необходимо произвести расчет количества требуемых стрелочных электроприводов для восстановления управления движения поездов на станции; потребного числа станционных устройств контроля свободного состояния участков; количества напольных сигнальных устройств. В качестве устройств контроля пути, стрелочных и бесстрелочных участков предлагается использовать устройства счета осей подвижного состава. В качестве сигнальных устройств - светофоры упрощенной конструкции, с уменьшенной значностью и использованием светодиодных систем и возможностью использования RGB-диодов для организации двух сигнальных показаний в одной сигнальной головке светофора. Основным исходным значением для расчета всех напольных устройств является количество восстанавливаемых путей на разрушенной станции.
Ключевые слова
История сертификации железнодорожной автоматики и телемеханики началась в 1990-е гг. В это время в отрасли начали активно внедряться микроэлектронные и программируемые технические средства ЖАТ, для которых достижение требуемого уровня безопасности было не столь очевидно и требовалось обязательное подтверждение их соответствия заданным требованиям безопасности. Одним из основных инструментов подтверждения соответствия стала сертификация железнодорожной автоматики и телемеханики, законодательной основой которой являлся закон СССР «О железнодорожном транспорте» (1991) и закон РФ «О сертификации продукции и услуг» (1993). Вначале сертификация проводилась по добровольной схеме подтверждения соответствия, которой, в том числе, занимался созданный для этого на кафедре «Автоматика и телемеханика» ПГУПС орган по сертификации средств железнодорожной автоматики и телемеханики. Начало обязательной сертификации положил закон РФ «О федеральном железнодорожном транспорте» (1995), установивший обязательность сертификации технических средств и механизмов, поставляемых на железнодорожный транспорт. Для реализации данного закона в 1997 г. МПС России был создан Регистр сертификации на федеральном железнодорожном транспорте, согласно которому осуществлялась обязательная сертификация на соответствие разработанным для этого «Нормам безопасности». Традиционный подход к подтверждению соответствия требованиям безопасности железнодорожной автоматики и телемеханики в виде сертификации изменился после принятия в 2011 г. Технических регламентов Таможенного союза в области безопасности железнодорожного транспорта. Данная статья посвящена анализу особенностей подтверждения соответствия железнодорожной автоматики и телемеханики, появившихся после введения в действие указанных Технических регламентов. Рассмотрены возможные, в соответствии с Техническими регламентами, отличные от устоявшейся практики формы подтверждения соответствия. Приведены примеры различных устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики, подлежащих различным формам оценки соответствия. Проанализированы отличительные признаки и знаки соответствия, характерные для каждой из форм подтверждения соответствия, а также изменения, произошедшие в организационной структуре, касающиеся организаций, уполномоченных на проведение работ по подтверждению соответствия требованиям Технических регламентов Таможенного союза.
Ключевые слова
В статье показано, что для организации безопасного и безостановочного пропуска поездов по железнодорожным линиям недостаточно осуществлять мониторинг объектов только одного хозяйства (автоматики и телемеханики, пути или энергоснабжения). Необходим комплексный мониторинг объектов инфраструктуры, основанный на фундаментальных подходах, одним из которых является теория управления рисками. Именно поэтому выбор элементов и систем, не имеющих резерва, и определение их технического состояния являются приоритетными задачами. Рассматривается организация системы мониторинга контактной подвески, от качества функционирования которой зависит качество работы всех технических средств организации перевозочного процесса. Анализируются известные технические решения по организации технического обслуживания и мониторинга контактной сети на железных дорогах Российской Федерации и зарубежный опыт, с учетом действующих в данной области стандартов, как отечественных, так и зарубежных. Описывается новый способ мониторинга технического состояния контактной подвески, основанный на комплексном подходе к измерениям параметров контактной сети. Предложенный в статье способ позволяет диагностировать такие важные события, как полный обрыв несущего троса и контактного провода; ненормативная работа компенсатора; усилия в тросах контактной подвески и т. д. Очевидно, что ряд параметров, фиксируемых разработанной авторами системой, позволяет определять предотказные состояния контактной подвески. Модульный принцип, предложенный при построении системы мониторинга, позволяет универсально использовать канал передачи данных, в том числе для диагностической информации смежных хозяйств, что значительно сокращает капитальные вложения в инфраструктуру. Экспериментально установлено минимальное количество диагностических приборов, необходимых для качественного и эффективного мониторинга на одном анкерном участке. Организация системы мониторинга технического состояния контактной сети - важный шаг к созданию высоконадежных средств поддержания надежности объектов инфраструктуры, обеспечению эффективной работы всего железнодорожного комплекса, уменьшению затрат на эксплуатацию, сокращению влияния человеческого фактора, позволяющий осуществить переход на обслуживание по состоянию.
Ключевые слова
При строительстве вантовых мостов особое внимание уделяется разбивочным работам, при этом ошибки координат конструктивных элементов возводимого сооружения складываются из ошибок разбивочных работ и ошибок в координатах геодезической разбивочной основы. В процессе строительства пункты геодезической разбивочной основы являются исходной планово-высотной базой, при этом отдельные пункты оказываются недостаточно устойчивыми как в плане, так и по высоте, поэтому выполняются сезонные проверки (весенняя и осенняя) с последующим уравниванием сети. Необходимо, чтобы ошибки в положении геодезических пунктов оказывали минимальное влияние на разбивочные работы. В статье предлагается комбинированный подход к контролю планового положения (трилатерация и триангуляция) и высотного (геометрическое и тригонометрическое) нивелирования. По результатам уравнивания сети дается оценка точности координат и высот пунктов геодезической разбивочной основы.
Ключевые слова
В статье исследована концепция безопасности движения поездов, согласно которой безопасность обеспечивается иерархической, на базе комплексной локомотивной системы безопасности, системой с расширением функций, включающей данные спутниковых систем навигации ГЛОНАСС/GPS, а также электронные карты перегонов и путевого развития станций, формируемых на основе единой координатной базы данных. Рассмотрены формирование и техническая реализация уровней обеспечения безопасности. Приведена классификация систем контроля и диагностирования подвижного состава. Проанализированы особенности построения и функционирования, достоинства и недостатки систем контроля: стационарных и на ходу поезда; внешних и встроенных; ручного, автоматического и автоматизированного контроля. Показано, что многоуровневая система безопасности включает как технические системы автоматического и автоматизированного диагностирования подвижного состава на ходу поезда, так и алгоритмы их функционирования. Сделан вывод о том, что система диагностирования подвижного состава работает в условиях существенного воздействия дестабилизирующих факторов. Показаны взаимодействие подвижного состава как объекта контроля с данной системой в составе многоуровневой системы безопасности, а также возможности текущего контроля и прогноза состояния подвижного железнодорожного объекта. Для оценки ее состояния в реальном масштабе времени используется собственная встроенная система контроля. Приведена обобщенная структурная схема системы с подробным анализом взаимодействующих устройств и с перечнем задач, решаемых каждым устройством в условиях воздействия неблагоприятных факторов.
Ключевые слова
В статье рассказывается о возникновении телеграфа и о долговременной совместной службе телеграфного ведомства и железных дорог. Сотрудничество оказалось взаимовыгодным: обеспечение безопасности поездов для железной дороги, возможность проведения опытов по применению электричества в целях передачи информации на большие расстояния - для телеграфа. Первая телеграфная линия, как и железная дорога, началась с Царского Села, затем связывала уже две столицы и, благодаря русским инженерам и немецкой фирме «Сименс и Гальске», - множество городов по всей России. Телеграф стал использоваться как средство регулирования движения поездов. Был изучен опыт применения телеграфа за рубежом. Предложение Якоби использовать для телеграфной передачи воздушные проводы не встретила понимания, и первая телеграфная линия была проложена под землей. Станции с телеграфными отделениями имели у себя аппараты Морзе.
Ключевые слова
Статья содержит материалы второго раздела неизданной монографии первого заведующего кафедрой «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта Николая Васильевича Лупала «Развитие устройств сигнализации, централизации и блокировки на железных дорогах России». Освещаются особенности централизации стрелок и сигналов на железных дорогах в рассматриваемый период.