Основы непрерывных систем АЛС (АЛСН).

С целью повышения безопасности движения поездов устройства АБ дополняют устройствами АЛС. Передача сигнальных показаний с пути на локомотив в устройствах АЛС может происходить 2-мя способами. По 1-му способу информация передается в отдельных местах пути, которые находятся обычно на тормозном расстоянии от проходных и входных светофоров. Такая система АЛС называется автоматической локомотивной сигнализацией точечного типа (АЛСТ). По 2-му способу информация передается непрерывно при следованию поезда по блок-участкуам перегона и станционным путям. Эта система называется АЛСН (Н-непррерывного типа).

В устройствах АЛСН в качестве канала связи между путевыми устройствами и локомотивными используются РЦ АБ или линии индуктивной связи в виде шлейфа, уложенного вдоль пути. Для передачи сигнальной информации с пути на локомотив применябт следующие методы кодирования: числовым кодом, принятым в системе числовой кодовой АБ; частотным кодом в виде разных частот в диапазоне 125-400 Гц, когда сигнальная информация передается по РЦ на разных частотах; частотным комбинационным кодом, когда сигнальная информация передается по РЦ комбинациями из 2-х частот диапазона 125-400 Гц (такое кодирование принято в частотной АБ); частотным кодом в виде разных частот в диапазоне 60-120 кГц, модулированных сигнальными частотами; сигнальная информация передается по линиям индуктивной связи. В системах числового и комбинационно – частотного кодирования кодовые сигналы являются общими для устройств АБ и АЛСН.

В эксплуатационном отношении системы АЛСН характеризуются значностью локомотивной сигнализации. Широкое применение нашла 4-х значная система АЛСН числового кода. Внедряется многозначная АЛСН комбинационно – частотного кода, а также система АРС.

15. Структурная схема АЛСН с числовым и комбинированно – частотным кодированием

В эксплуатационном отношении системы АЛСН характеризуются значностью локомотивной сигнализации. Широкое применение нашла четырехзначная система АЛСН числового кода. Внедряется многозначная АЛСН комбинационно-частотного кода, а также система автоматического регулирования скорости (АРС).

Построение АЛСН числового кода поясняется на рис. 10.3, а. У проходного светофора автоблокировки установлена кодирующая аппаратура, состоящая из кодового путевого трансмиттера КПТШ и трансмиттерного реле Т. Сигнальный код в зависимости от показания светофора выбирается схемой кодирования, составленной из комплектов сигнальных и огневых реле автоблокировки. Трансмиттерное реле Т, включенное через один из контактов трансмиттера, работает в режиме кода КЖ, Ж или 3. Переключая свои контакт в цепи первичной обмотки путевого трансформатора ПТ, оно передает в рельсовую цепь числовой код в виде импульсов переменного тока. Сигнальный код всегда подается в рельсовую цепь навстречу движению поезда по блоку-частку. Импульсы сигнального тока замыкаются через передние скаты и проходят под приемными катушками ПК локомотива. Переменный кодовый ток образует вокруг каждого рельса переменное магнитное поле, охватывающее приемные катушки ПК. В витках катушек, соединенных последовательно, индуцируется переменный кодовый ток, который проходит через защитный фильтр Ф, не пропускающий токи других частот. В усилителе У импульсы переменного кодового тока усиливаются и преобразуются в импульсы постоянного тока. Далее импульсы числового кода поступают в дешифратор Д, где определяется значимость кода и образуются цепи возбуждения сигнальных реле.

При приеме кода 3 (три импульса в кодовом цикле) одновременно возбуждаются сигнальные реле 3, Ж и КЖ. На ЛС включается зеленый огонь. При приеме кода Ж (два импульса в кодовом цикле) одновременно возбуждаются сигнальные реле Ж и КЖ На ЛС включается желтый огонь. При приеме кода КЖ (один импульс в кодовом цикле) возбуждается сигнальное реле КЖ и включает на ЛС желтый огонь с красным. Если поезд вступает на занятый блок-участок, прием кода прекращается. Дешифратор не работает и на ЛС загорается красный огонь. В случае выхода поезда на некодируемый путь, а также при прекращении подачи кода Ж или 3 при приближении поезда к светофору с разрешающим показанием на ЛС загорается белый огонь.

Устройством автостопа на локомотиве является электропневматический клапан ЭПК, который управляет автотормозами поезда. Для включения автостопа должна разомкнуться электрическая цепь дешифратора, по которой возбужден ЭПК. Размыкание цепи для включения автостопа происходит в случае смены на ЛС более разрешающего огня на менее разрешающий, когда требуется произвести торможение для снижения скорости или полной остановки поезда. До момента срабатывания автостопа включается предупредительный свисток. Машинист должен зафиксировать восприятие свистка нажатием рукоятки бдительности РБ. Этим подтверждается, что сигнал предупреждения воспринят и машинист готов приступить к служебному торможению поезда. Если машинист своевременно не нажмет рукоятку РБ, то через 6—7 с после включения свистка срабатывает автостоп и происходит автоторможение поезда.

Построение АЛСН с числовым и комбинационно-частотным кодированием поясняется на рис. 10.3, б. У проходного светофора установлена кодирующая аппаратура. В состав частотно-кодирующей аппаратуры входят: блок образования сигнальных частот БГН; блоки усиления сигнальных частот УСЧ; шифраторы Ш, служащие для образования частотных сигналов в зависимости от сигнальных показаний светофора; путевые усилители У. Кодирующая аппаратура числового кода такая же, как и в системе АЛСН с числовым кодированием.

В рельсовую цепь навстречу движению поезда одновременно подаются частотный и числовой коды. Токи частотного и числового сигналов приходят по рельсам и замыкаются через передние скаты локомотива. В приемных локомотивных катушках ПК1 индуцируются токи частотного сигнала, а в ПК2 — числового сигнала. Проходя через фильтр и усилитель, числовой сигнал поступает в дешифратор Д и после дешифрации в сигнальный блок БС, который включает локомотивный светофор ЛС. Частотный сигнал поступает в локомотивные приемники ЛП2—ЛП6. Каждый приемник ЛП состоит из входного фильтра, усилителя, выходного фильтра, которым выделяется одна из сигнальных частот, и выпрямителя. От воздействия сигнала, поступающего с выхода выпрямителя, в блоке БС срабатывает приемное реле и включает ЛС. Одновременно с сигнальным показанием на ЛС загорается цифра, указывающая допустимую скорость движения поезда по блок-участку.

Для контроля фактической скорости поезда на локомотиве установлен измеритель скорости ИС, связанный с датчиком скорости ДС. В качестве автостопа применяют ЭПК, связанный с тормозами поезда. Для проверки бдительности машиниста установлена РБ, соединенная с блоком БС.

При приближении поезда к светофору, на котором горит красный огонь, в рельсовую цепь, находящуюся перед светофором, посылается частотный кодовый сигнал частотой f4 и числовой код КЖ. При приеме и дешифрировании этих кодов на локомотиве в кабине машиниста на ЛС включается желтый с красным огонь.

Если свободен один блок-участок, то на путевом светофоре горит желтый огонь, а в рельсовую цепь подается частотный кодовый сигнал f4f6 и числовой код Ж. На ЛС загорается желтый огонь с цифрой 80 км/ч.При свободном состоянии двух блок-участков на путевом светофоре горят желтый и зеленый огни, в рельсовую цепь подается частотный кодовый сигнал f3f6 и числовой код 3. На ЛС загорается зеленый огонь с цифрой 140 км/ч.При свободности трех блоку-частков и горении на путевом светофоре зеленого огня в рельсовую цепь подается частотный кодовый сигнал f3f5 и числовой код 3. На ЛС загорается зеленый огонь и цифра 160 км/ч.Если свободны четыре блок-участка и более, то на путевом светофоре горит зеленый огонь, в рельсовую цепь подается частотный кодовый сигнал f2f5 и числовой код 3. На ЛС включается зеленый огонь и цифра 200 км/ч.

В случае отказа одной из систем АЛС машинист ведет поезд по кодам другой системы. Контроль бдительности машиниста и включение автостопа происходят аналогичным порядком, как в системе АЛСН с числовым кодированием.

В системе АЛСМ предусмотрена проверка фактической скорости и сравнение ее с допустимой скоростью движения в соответствии с показаниями на ЛС. Специальное устройство сравнения, находящееся в блоке БС, непрерывно сравнивает фактическую и допустимую скорости. В случае превышения фактической скорости над допустимой включается автоматическое торможение поезда, которое продолжается до тех пор, пока фактическая скорость не станет равной допустимой. Таким образом, в системе АЛСМ используется автоматическое регулирование скорости (авторегулирование скорости) в соответствии с сигнальными показаниями ЛС. Устройства авторегулировки работают только при превышениях фактической скорости над допустимой. Если фактическая скорость ниже допустимой, то авторегулировка не действует, скорость регулирует сам машинист.

В системах АЛСМ в качестве каналов связи, кроме рельсовых цепей, могут использоваться индуктивные каналы связи. Для образования такого канала связи вдоль пути укладывают изолированный провод (шлейф). По шлейфу передается сигнальный частотный код в диапазоне частот 60-120кГц. Сигнальный ток создает вокруг шлейфа переменное магнитное поле, магнитный поток которого пронизывает приемные катушки локомотива. В приемных катушках индуцируется ток, т. е. частотный код передается с пути на локомотив.

Особенностью системы АЛСМ с индуктивной линией связи является то, что на перегоне отсутствуют путевые светофоры и рельсовые цепи. Регулирование движения поездов осуществляется средствами АЛСМ координатного типа. Весь перегон делят на координатные участки, длины которых могут быть неодинаковыми (зависят от требований точности регулирования интервала между поездами). В комплект локомотивных устройств входит устройство измерителя координат (счетчик пройденного пути). Значение измеренной координаты местонахождения поезда на перегоне шифруется в частотный модулированный сигнал. Этот сигнал через передающую антенну индуцируется в шлейф и из шлейфа поступает в приемные устройства станции. После дешифрирования сигнала определяются координаты (местонахождение) данного поезда на перегоне.

Частотные сигналы с информацией о координатах поездов, находящихся на перегоне, передаются циклически в стационарные устройства. При дешифрировании информации о координатах двух поездов, движущихся в попутном направлении, вычисляется разность этих координат и по этой разности высчитывается расстояние (интервал) между поездами. Значением разности координат определяется частотный сигнал АЛСМ. Этот сигнал по шлейфу передается на локомотив движущегося поезда. После дешифрирования сигнала на ЛС включается огонь, отражающий расстояние до впереди идущего поезда и значение допустимой скорости движения данного поезда.

С помощью индуктивного канала связи осуществляется частотное кодирование и работа АЛСМ на станциях. Для передачи частотных сигналов шлейф укладывают в виде рамки, охватывающей стрелочную горловину и приемоотправочные пути станции. При прохождении частотного сигнала во всем пространстве, ограниченном рамкой шлейфа, создаются электромагнитные высокочастотные колебания, которые улавливает антенна, расположенная на локомотиве. Передаваемый с локомотива частотный сигнал излучается антенной и индуцируется в шлейф, через который он передается в стационарные устройства кодирования информации. Система АЛСМ с применением шлейфа позволяет кодировать все пути станции и пропускать поезда по станции по сигналам АЛС.