Оборудование двухпутного подхода станции дублирующими датчиками устройств контроля схода подвижного состава УКСПС

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты функционирования систем контроля схода на железнодорожном транспорте

1.1. Законодательные основы и отраслевая нормативная база эксплуатации устройств СЦБ в Российской Федерации

1.2. Системный анализ архитектуры и назначения устройств УКСПС на современных магистралях

1.3. Роль научных школ РУТ (МИИТ) и ПГУПС в развитии отказоустойчивых систем железнодорожной автоматики

Глава 2. Анализ надежности технических средств контроля на двухпутном подходе станции

2.1. Техническая характеристика существующего оборудования СЦБ и эксплуатационных условий участка

2.2. Мониторинг и классификация отказов напольных датчиков УКСПС по метеорологическим и механическим факторам

2.3. Метрологическая оценка достоверности срабатывания контрольных устройств в соответствии с ФЗ № 102-ФЗ

Глава 3. Разработка проектного решения по дублированию измерительных элементов

3.1. Проектирование схемы установки и включения резервных датчиков на двухпутном участке

3.2. Синхронизация логики работы дублирующих устройств с алгоритмами станционной электрической централизации

3.3. Регламентация процессов технического обслуживания и метрологического контроля модернизированного комплекса

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: Оборудование двухпутного подхода станции дублирующими датчиками устройств контроля схода подвижного состава УКСПС

Направление: Управление в технических системах
Специальность: 27.02.03 Автоматика и телемеханика на транспорте (железнодорожном транспорте)

ВВЕДЕНИЕ

Обеспечение безопасности движения поездов является приоритетным направлением развития железнодорожного транспорта Российской Федерации и определяет стратегию модернизации технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики. В условиях увеличения скоростей движения и интенсивности грузопотоков возрастают требования к надежности устройств сигнализации, централизации и блокировки, которые обеспечивают бесперебойное и безопасное функционирование железнодорожной инфраструктуры [1, c. 15]. Устройства контроля схода подвижного состава (УКСПС) представляют собой критически важный элемент системы обеспечения безопасности, предназначенный для выявления дефектов ходовых частей вагонов и предотвращения аварийных ситуаций, связанных со сходом подвижного состава с рельсов [2, c. 22].

Актуальность темы исследования обусловлена несколькими факторами, имеющими существенное значение для развития железнодорожной отрасли России. Во-первых, статистика эксплуатационной деятельности ОАО «РЖД» свидетельствует о том, что значительная доля транспортных происшествий связана с техническими неисправностями подвижного состава, которые могли быть своевременно выявлены системами автоматического контроля [3, c. 47]. Во-вторых, существующая практика эксплуатации УКСПС на участках железных дорог выявляет проблемы, связанные с отказами напольного оборудования под воздействием неблагоприятных климатических факторов, механических повреждений и износа элементной базы [4, c. 63]. В-третьих, реализация Стратегии научно-технологического развития холдинга «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2030 года предусматривает широкое внедрение интеллектуальных систем мониторинга состояния инфраструктуры и подвижного состава, что требует повышения отказоустойчивости технических средств железнодорожной автоматики [5, c. 12].

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области теории надежности систем железнодорожной автоматики, проведенных ведущими научными школами Российского университета транспорта (РУТ (МИИТ)) и Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС). Значительный вклад в развитие методологии обеспечения безопасности движения поездов внесли работы специалистов Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), посвященные разработке и внедрению систем контроля технического состояния подвижного состава [6, c. 78]. Вместе с тем, вопросы построения отказоустойчивых архитектур УКСПС с использованием принципов резервирования измерительных каналов на двухпутных участках железных дорог остаются недостаточно разработанными и требуют комплексного технического решения с учетом специфики эксплуатационных условий российских магистралей [7, c. 91].

Цель выпускной квалификационной работы заключается в разработке проектного решения по повышению надежности функционирования устройств контроля схода подвижного состава на двухпутном подходе станции путем внедрения дублирующих измерительных датчиков и оптимизации логики их взаимодействия с системами электрической централизации.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

• проанализировать законодательные основы и отраслевую нормативную базу эксплуатации устройств СЦБ в Российской Федерации применительно к системам контроля технического состояния подвижного состава;
• провести системный анализ архитектуры и функционального назначения устройств УКСПС на современных железнодорожных магистралях с выявлением критических элементов системы;
• выполнить мониторинг и классификацию отказов напольных датчиков УКСПС по метеорологическим и механическим факторам на основе эксплуатационных данных конкретного участка;
• разработать техническое решение по установке и включению резервных датчиков на двухпутном подходе станции с обоснованием выбора оборудования;
• синхронизировать логику работы дублирующих устройств с алгоритмами станционной электрической централизации с обеспечением требуемого уровня безопасности;
• регламентировать процессы технического обслуживания и метрологического контроля модернизированного комплекса в соответствии с нормативными требованиями ОАО «РЖД».

Объектом исследования является система устройств контроля схода подвижного состава, эксплуатируемая на двухпутном подходе к станции в структуре дистанции сигнализации, централизации и блокировки Свердловской дирекции инфраструктуры — структурного подразделения Центральной дирекции инфраструктуры — филиала ОАО «РЖД».

Предметом исследования выступают технические характеристики, показатели надежности и алгоритмы функционирования напольных датчиков УКСПС в условиях резервирования измерительных каналов на двухпутных участках железных дорог.

Методологическая база исследования включает теоретические основы построения систем железнодорожной автоматики и телемеханики, методы теории надежности технических систем, математический аппарат теории вероятностей и математической статистики для оценки показателей безотказности оборудования СЦБ. Расчетные методы базируются на положениях ГОСТ 27.002-2015 «Надежность в технике. Термины и определения», ГОСТ 27.301-95 «Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения», а также на методических рекомендациях ВНИИЖТ по оценке технического состояния устройств СЦБ [8, c. 105]. Нормативную базу исследования составляют Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, утвержденные приказом Минтранса России от 21.12.2010 № 286, Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) ЦШ-720, стандарты ОАО «РЖД» с

…