Опыт эксплуатации и дальнейшее развитие КЭБ-2
С.Б. ГУРОВ, главный конструктор по системам КЭБ ЗАО «Ассоциация АТИС»
Аппаратура кодовой электронной блокировки на микропроцессорной базе КЭБ изначально разрабатывалась институтом «Гипротранссигналсвязь» для замены наиболее ответственных узлов числовой кодовой автоблокировки - дешифраторных ячеек и релейных трансмиттеров. Функции этих устройств с 1994 года выполняет аппаратура КЭБ-1, востребованная и сегодня при модернизации релейной ЧКАБ. В системе КЭБ-2, которая принята в постоянную эксплуатацию в 2001 г. на участке Санкт-Петербург-Товарный Витебский - Шушары Октябрьской дороги, электромеханические устройства полностью заменены на электронные.
Система КЭБ-2 является современной, прогрессивной и, в то же время, самой экономичной из всех существующих на сегодняшний день автоблокировок. В системе сочетаются все достоинства и простота числовой кодовой автоблокировки и широкие возможности компьютерной, микропроцессорной техники. Для обеспечения ее работы требуется минимальный расход кабеля на перегоне (достаточно двух-трех пар проводов) и небольшое количество аппаратуры. При этом даже при обрыве кабеля система продолжает выполнять функции автоблокировки.
Сегодня эта система эксплуатируется на Октябрьской, Свердловской, Южно-Уральской и Приволжской дорогах на полигоне общей протяженностью более 120 км.
Структура КЭБ-2 показана на схеме (рис.1). При использовании системы существующая релейно-кон-тактная аппаратура числовой кодовой автоблокировки заменяется на электронную, за исключением аварийного реле, которое остается на сигнальной установке, и реле увязки с ЭЦ на посту.
КЭБ-2 имеет децентрализованную схему и состоит из напольного и станционного оборудования.
К напольному оборудованию относятся дроссель-трансформатор (при электротяге), проходные светофоры и устройства сигнальной установки, размещенные в малогабаритном шкафу ШКЭ (рис. 2). В этом шкафу, разработанном на базе ШРУ-У, размещаются блоки устройств сигнальной точки БУСТ и блоки защиты от импульсных перенапряжений по цепям питания БЗИП Ф (рис. 3), по рельсовым цепям БЗИП-РЦ (рис. 4), по линейным цепям и цепям светофора БЗИП-С (рис. 5), приборы рельсовых цепей .
Аппаратура КЭБ-2 на месте эксплуатации размещается локализованно и занимает минимальное место.
Станционное оборудование включает в себя блоки станционных устройств БСУ (один на подход), расположенные в отдельном закрытом стативе СЗТ. Также к нему относятся устройства защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений, смонтированные на DIN-рейке с задней стороны этого статива, приборы рельсовых цепей и реле увязки, смонтированные на стативах в релейной.
Встроенная система диагностики КЭБ-2 обеспечивает дистанционный контроль сигнальной точки с измерением уровней напряжений, сопротивлений изоляции и др. Передача данных с прилегающих перегонов на станции осуществляется по линии связи. Диагностическая информация отображается на экране монитора рабочей станции (PC КЭБ-2) и может передаваться в любую систему ДК по согласованным протоколам.
Для обслуживания системы на месте эксплуатации используются прибор МПИ СЦБ, имитатор генератора кодов ИГК, портативное устройство проверки блоков КЭБ-2 УП КЭБ-2 и измеритель сопротивления балласта ИСБ-2.
Многофункциональный переносной прибор МПИ СЦБ предназначен для измерения, отображения и регистрации сигналов напряжения постоянного и переменного токов, величины постоянного и переменного тока, частоты, длительности импульсов и временных интервалов, угла сдвига фаз. Этот прибор применяется уже несколько лет и хорошо зарекомендовал себя на 12 дорогах России: Октябрьской, Московской, Северной, Свердловской, Приволжской, Куйбышевской, Горьковской, Восточной-Сибирской, Южно-Сахалинской, Южно-Уральской, Западно-Сибирской, Красноярской и Белорусской дороге.
Имитатор генератора кодов (ИГК) подает последовательности кодов в приемные устройства аппаратуры числовой кодовой автоблокировки, в частности, в системы КЭБ-1 и КЭБ-2, в диагностических целях. Имитатор генерирует коды «К» (для аппаратуры КЭБ), «КЖ», «Ж» и «3» с возможностью задания типа кода («5» или «7») и несущей частоты (25 или 50 Гц) для любой аппаратуры числовой автоблокировки. Прибор может подключаться к персональному компьютеру, что дает возможность синтезировать коды с задаваемыми длительностями импульсов и пауз, а также любые частоты несущей.
Устройство проверки блоков УП КЭБ-2 выполняет полную проверку работоспособности блока управления сигнальной точкой (БУСТ) и блока станционных устройств (БСУ) на месте эксплуатации, что значительно облегчает поиск и диагностику возможных отказов аппаратуры. Прибор также выполняет функции ИГК.
Измеритель сопротивления балласта ИСБ-2 определяет среднее значение удельного электрического сопротивления балласта в диапазоне от 0,01 до 10 Ом км и модуля полного электрического сопротивления от 0,2 до 13 Ом рельсовых цепей.
Прибор может передавать накопленные результаты измерений на персональный компьютер. Разработан для замены устаревшего измерителя сопротивления балласта ИСБ-1.
Система КЭБ-2 работоспособна в диапазоне температур от -50 до +85°С, при этом срок ее эксплуатации не менее 25 лет. Аппаратура проверяется в ремонтно-технологическом участке (РТУ) с помощью комплекса И АПК РТУ Р КЭБ-2 (рис. 6) один раз в 10 лет.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
Применение современной микропроцессорной базы, наличие встроенного контроля параметров принимаемого и вырабатываемого кода обеспечивают стабильность длительности и уровней кодов, отсутствие сбоев как самой КЭБ-2, так и AJ1C. Визуальная индикация состояния станционных блоков и устройств сигнальной установки позволяет без использования специальных средств и терминалов определять установленное в данный момент направление движения, наличие сигнала мигания, принимаемый и вырабатываемый коды. Таким образом работа электромехаников СЦБ существенно упрощается.
Мониторинг состояния перегонных устройств как на станции, так и с любой сигнальной установки перегона, жесткий температурный режим и защита от грозовых и коммутационных перенапряжений облегчают содержание устройств в рабочем состоянии.
Небольшое количество аппаратуры и, как следствие, трудностей, связанных с размещением оборудования на постах ЭЦ, увязка КЭБ-2 с релейными и микропроцессорными ЭЦ, однотипность аппаратуры КЭБ-2 на всех сигнальных установках, унифицированные взаимозаменяемые блоки БУСТ и БСУ, позволяющие сократить аварийно-восстановительный и эксплуатационный запасы, - все это упрощает ремонт и обслуживание системы.
Автоблокировка КЭБ-2 сразу проектируется как двухсторонняя блокировка с встроенной системой диагностики, без дополнительных аппаратных затрат и материальных ресурсов.
Светофорные лампы питаются от источника стабилизированного напряжения, что увеличивает срок их службы и позволяет без переделок аппаратуры перейти к применению светодиодных светофоров.
Диагностика состояния перегонных устройств дает возможность отказаться от периодического обслуживания устройств СЦБ и перейти на обслуживание по состоянию.
При повреждении магистрального кабеля работоспособность устройств автоблокировки сохраняется за счет фиксации выбранного направления движения и увязки сигнальных установок между собой с помощью рельсовых цепей.
Стоимость строительства КЭБ-2 из-за сокращения потребности в кабеле и постового оборудования не выше, чем для традиционной кодовой автоблокировки.
Для системы разработаны типовые материалы по проектированию 410402-ТМП и технические решения по защите от грозовых и коммутационных перенапряжений 410604-ТР, которые корректируются с учетом опыта эксплуатации. Для аппаратуры КЭБ-2 разработана типовая методика по вводу в эксплуатацию и проект технологических карт по техническому обслуживанию.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АППАРАТУРЫ
Одним из самых актуальных вопросов при применении современной микропроцессорной аппаратуры ЖАТ является защита от грозовых и коммутационных перенапряжений.
Для защиты аппаратуры КЭБ-1 и КЭБ-2 в соответствии с выпущенными ГТСС техническими решениями 410604-ТР разработаны блоки защиты по цепям питания, рельсовым, линейным цепям и цепям светофоров (см. рис. 3, 4 и 5).
В дальнейшем повышение надежности аппаратуры КЭБ-2 планируется за счет перехода на современную элементную базу (элементы поверхностного монтажа) и внедрения современных технологий монтажа элементов(автоматические линии монтажа).
Развитие встроенной диагностики КЭБ-2 направлено на измерение параметров напряжений питания, напряжений РЦ и сопротивлений изоляции кабелей, а также на расширение диагностики станционных блоков БСУ.
По предложению Свердловской дороги разработан блок контроля станционных устройств КЭБ-2 БС БСУ, который позволяет контролировать увязку системы КЭБ-2 с ЭЦ.
Также ведется разработка нового шкафа для микропроцессорной аппаратуры ЖАТ на базе серийного шкафа фирмы Rittal. Сейчас опытный образец шкафа с аппаратурой КЭБ-2 проходит испытания на климатические и механические воздействия в ФГУП «НИИ комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем».
Сегодня система КЭБ-2 - одна из самых современных отечественных систем кодовой блокировки. Она соответствует всем требованиям, предъявляемым к автоблокировке, и позволяет отказаться от строительства дополнительной системы диспетчерского контроля на перегонах.
Изначально КЭБ-2 разрабатывалась как микропроцессорная система, что значительно упрощает ее стыковку с микропроцессорными системами ЭЦ, ДК, ДЦ и др. Также без дополнительных затрат ее можно использовать при построении сложных интегрированных комплексов. Система имеет все необходимые проектные решения и пятилетний опыт эксплуатации на сети дорог.
Работы по совершенствованию и дальнейшему развитию аппаратуры продолжаются.
