Обмен опытом на международном уровне
В.А. ВОРОНИН, начальник отделения внедрения систем ЖАТ ОАО «НИИАС»
В конце прошлого года в Вене состоялся второй международный форум, который был посвящен тенденциям развития технических средств контроля свободности железнодорожного пути от подвижного состава. В работе форума, организованного австрийской фирмой Фраушер, приняли участие представители 28 стран мира (более 120 специалистов). В их числе были делегаты крупных международных фирм (Ансальдо, Бомбардье, АЖД Прага, Сименс и др.), занимающихся разработкой и внедрением систем автоматики и связи на железнодорожном транспорте.
Рассматривались различные технические средства контроля участков пути - начиная от традиционных рельсовых цепей и счетчиков осей и заканчивая инновационными виброакустическими путевыми датчиками.
Живой интерес участников форума вызвало выступление представителя Индийских железных дорог Саная Сингха, который рассказал о применении рельсовых цепей и счетчиков осей на железнодорожном узле в Мумбай. На участке длиной 319 км, включающем 103 станции, эксплуатируются более 7 тыс. фазочувствительных рельсовых цепей частотой 50 Гц и около 2,5 тыс. светофоров. Применены релейные системы централизации со стрелочными электроприводами постоянного тока с рабочим напряжением 110 В.
Основная проблема заключается в невозможности обеспечить надежную работу рельсовых цепей в сезон дождей, когда уровень воды может оказаться выше головки рельсов. Кроме того, планами модернизации железнодорожного узла в Мумбай предусматривается изменение системы тягового электроснабжения с постоянного тока напряжением 1,5 кВ на переменный ток напряжением 25 кВ, что сделает невозможным дальнейшее использование рельсовых цепей частотой 50 Гц.
Эксперименты по применению счетчиков осей для контроля участков пути, подверженных затоплению, дали положительные результаты. Чтобы исключить попадание воды в путевые ящики с электронным оборудованием, их пришлось разместить на мачтах светофоров или специальных подставках.
Специфика условий работы перегонных устройств в Индии состоит в использовании рельсовой колеи велосипедными такси (рикшами), что часто приводит к ложным срабатываниям счетчиков осей и блокировке участков пути. Такие обстоятельства вынудили параллельно применять рельсовые цепи тональной частоты большой протяженности, перекрывающие участки, контролируемые счетчиками осей. Информация, поступающая от путевого приемника рельсовой цепи, используется в схеме сброса (обнуления) счета контрольных пунктов системы счета осей. Это позволяет исключить ложную занятость участка пути при целостности рельсовой колеи и ее фактической свободности. Таким образом, устройства счета осей применяются для интервального регулирования, а рельсовая цепь выполняет функцию контроля электрической целостности рельсовой колеи и сброса при сбоях в системе счета осей.
Сравнительный расчет стоимости жизненного цикла устройств показал, что при организации движения с интервалом менее трех минут система счета осей более эффективна, чем тональные рельсовые цепи. В связи с этим в Мумбай приступили к строительству железнодорожной линии длиной 33 км, которая будет оборудована системой счета осей, включающей почти 1600 счетных пунктов.
Представитель эксплуатирующей организации метрополитена Сан-Пауло (Бразилия) Фабио Нетто проинформировал участников о том, что на четырех действующих линиях метро общей протяженностью 65 км, содержащих 58 станций, в рабочие дни перевозится до 4 млн пассажиров в день. В основном они оборудованы рельсовыми цепями, позволяющими в час пик обеспечивать движение поездов с интервалом в 104 с.
Планами развития метрополитена Сан-Пауло предусматривается сократить этот интервал до 75 с и увеличить скорость движения. Добиться этого предполагается путем внедрения системы интервального регулирования типа CBTC (Computer Based Train Control), которая хорошо зарекомендовала себя на линиях городского транспорта во многих странах мира. Она построена на принципах организации подвижных блок-участков и применения цифрового радиоканала широкополосного доступа для связи бортовых устройств безопасности поездов между собой и компьютерным центром управления движением.
Сейчас одна из указанных линий оснащается такой системой на основе контроля участков пути посредством счетчиков осей. На ней решено пока не демонтировать рельсовые цепи, а увеличить их длину, объединив несколько контролируемых участков в один.
Таким образом, организуется резервная система интервального регулирования на случай сбоя в работе системы счета осей, реализуется функция сброса (обнуления) счета контрольных пунктов и обеспечивается контроль целостности колеи. С учетом того, что за девять месяцев прошлого года на метрополитене зафиксировано девять случаев излома рельсов, такое решение весьма актуально.
В докладе профессора Гонконгского политехнического университета Сайнса Хо были продемонстрированы преимущества применения на железнодорожном транспорте оптоволоконных датчиков, в том числе и для контроля свободности участков пути. Предлагаемые технические решения подтвердили свою высокую эффективность в процессе опытной эксплуатации на нескольких участках железных дорог Китая и Индии. Принцип их действия состоит в следующем. Уложенный под подошву рельса оптоволоконный датчик реагирует на нажатие проходящей колесной пары и передает эту информацию в систему счета осей. На такой основе можно строить различные системы интервального регулирования.
Контролировать следование поезда по участку можно также с помощью все того же оптоволоконного кабеля, но закрепленного на шейке рельса на протяжении не менее трех метров. Это позволяет не только определять количество осей, проследовавших по контрольному участку пути, но и оценивать правильность геометрии обода колеса. В режиме мониторинга (без включения в системы безопасности движения поездов) такое техническое решение реализовано на участке пригородного движения в Нью Дели (Индия).
В докладе были представлены и другие области применения оптоволоконных датчиков вибрации (например, для контроля целостности подшипников качения в различных механизмах, определения степени опасной вибрации мостов и других искусственных сооружений, проверки надежности крепления крупногабаритных изделий на подвижном объекте и др.).
Директор транспортного направления компании ОптаСейнсЛимитед (OptaSenseLtd.) из Великобритании Питер Бредли представил разработку, позволяющую контролировать свободность участков пути от подвижного состава акустическим методом с помощью оптоволоконного кабеля, уложенного в теле земляного полотна на расстоянии до 30 м от крайнего рельса. Ряд экспериментов на железных дорогах Германии, Китая и Великобритании показал возможность практического применения такого варианта системы интервального регулирования. В настоящее время компания занимается сертификацией технических средств и доказательством безопасности их функционирования.
Во время работы форума шел активный обмен мнениями. Обсуждение докладов позволило оценить целесообразность предложенных подходов к решению тех или иных эксплуатационных задач с учетом специфики конкретной страны, ее климата, менталитета людей и других факторов.
Представители России, Белоруссии, Украины и Казахстана приняли активное участие в работе круглых столов. В процессе обмена опытом с другими участниками форума удалось получить много интересной информации в части применения различных путевых технических средств контроля. С организаторами также обсуждался вопрос о более широком участии представителей железнодорожной отрасли стран СНГ на следующем форуме.
После двух дней плодотворной работы участникам была предоставлена возможность посетить технический музей Вены, центр диспетчерского управления движением, а также ознакомиться с ходом строительства нового центрального железнодорожного вокзала в столице Австрии.
