АЛС

Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) — система сигнализации на рельсовом транспорте, передающая сигнальные показания на пост управления подвижного состава (например, в кабину локомотива, моторвагонного поезда, дрезины и т. п.)

В состав системы АЛС входят напольные передающие устройства, приёмные и дешифрующие устройства на подвижном составе, а также устройства, согласующие работу АЛС с другими компонентами сигнализации и блокировки, индикаторы, датчики и исполнительные устройства на подвижном составе.

Различают АЛС непрерывного действия (АЛСН), при которой информация о сигнале светофора поступает непрерывно, и точечную (АЛСТ), когда информация на локомотив передаётся в момент прохода мимо сигнальной точки. Существуют системы, где часть информации передаётся непрерывным способом, а часть — точечным. Приёмная аппаратура, как правило, объединённая с системой контроля бдительности машиниста и принудительной остановки поезда, и локомотивный светофор являются обязательными атрибутами практически любого локомотива, головного вагона или мотовоза, за исключением локомотивов промышленных предприятий, которым приём кода не требуется. Сигнальные точки автоблокировки могут как иметь светофоры, так и содержать только аппаратуру, в этом случае АЛСН именуется АЛСО – АЛС, используемая как самостоятельное средство сигнализации и связи. Проходных светофоров на перегонах при этом нет.


Общие сведения

Устройства автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) передают информацию с пути на локомотив. В зависимости от способа передачи информации все системы АЛС делят на системы точечного действия АЛСТ и непрерывного действия АЛСН.

Точечные системы АЛС по принципу действия в свою очередь подразделяют на механические, оптические, контактные, индукционные. Индукционные системы могут быть с источником на пути и источником на локомотиве, которые в свою очередь делятся на системы с источником постоянного тока и переменного тока. Системы АЛС непрерывного действия бывают электроконтактные, индуктивные, радиорелейные и радарные. Кроме того, различают низкочастотные и высокочастотные индуктивные системы АЛСН.

Помимо перечисленных, возможно использование и того и другого способа передачи информации-смешанные системы АЛС.

Одной из первых систем АЛСТ была механическая система (1906 г.). На пути у сигнала устанавливают поворачивающийся рычаг, положение которого связано с показанием сигнала. При запрещающем показании рычаг поворачивается и занимает вертикальное положение, при котором рукоятка крана тормозного устройства локомотива входит в зацепление и при проезде с повышенной скоростью открывает тормозной кран. Такое устройство находит применение на линиях метрополитена.

В системе АЛСТ с электроконтактным устройством информацию с пути на локомотив передает источник питания постоянного тока, расположенный на пути. Это питание через устройство, переключающее полярность, подается на контактную шину, смонтированную на шпалах. На локомотиве закреплены специальные гибкие токосъемники, которые, скользя по шине, замыкают цепь обмотки поляризованного реле, установленного на локомотиве. В зависимости от показания сигнала изменится полярность и, следовательно, показание локомотивного сигнала.

Имеется возможность создания системы АЛСТ с использованием оптической передачи информации с пути на локомотив. В этой системе, которая была испытана в Чехословакии, источник света и фотоприемник располагают на локомотиве. На пути у сигнала устанавливают поворачивающуюся стеклянную призму, поворот которой ставится в зависимость от показаний семафора.

В индуктивных системах АЛСТ информация передается с пути на локомотив за счет изменения магнитного поля. Существует большое разнообразие систем как на постоянном токе, так и на переменном, в которых используется электромагнитный способ связи между локомотивом и напольными устройствами.

Системы АЛСН подразделяют на низкочастотные, работающие с токами сигнальных частот в пределах 25-2000 Гц, и высокочастотные, у которых сигнальные токи занимают спектр выше 30 кГц. В системах, использующих низкочастотный диапазон, в качестве линий связи применяют рельсовые нити, по которым пропускают сигнальные токи, образующие магнитное поле вокруг рельсов. На локомотив перед первой колесной парой устанавливают приемные катушки, в которых наводится э.д.с. при изменении магнитного поля, образуемого сигнальным током. Для передачи информации на локомотив сигнальный ток в рельсы посылают импульсами различной длительности и последовательности - кодами. Каждый код соответствует определенному показанию напольного сигнала, к которому приближается локомотив.

Возможны и другие варианты передачи непрерывной информации на локомотив: непрерывным током постоянной частоты; циклически прерываемым током определенной частоты; чередованием передачи токов двух различных частот; циклически прерываемым током различных частот. В настоящее время разработан и применяется вариант циклически прерываемого тока определенной частоты. Циклы прерываемости задаются специальным шифратором - кодо вым трансмиттером.

Высокочастотные системы АЛСН непрерывного действия передают информацию на локомотив частотами выше 30 кГц. Использование рельсовых нитей в этом диапазоне невозможно из-за большого затухания сигнала, поэтому между рельсами по шпалам прокладывают специальные кабельные линии - шлейфы, по которым пропускают высокочастотные сигнальные токи. Образующееся вокруг проводов линии магнитное поле пересекает специальные приемные катушки на ферритовых сердечниках, закрепленные на локомотиве. Сигнал, снимаемый с приемных катушек, усиливается и поступает в дешифрирующее устройство и на исполнительные органы. Информация поступает в линию связи - шлейф от кодирующего устройства. Чаще всего применяют двоичный код, в котором «1» соответствует одна частота, а «0» - другая. Информация передается телеграммой-комбинацией нулей и единиц.

Недостатками высокочастотных систем АЛСН являются легкая повреждаемость кабельного шлейфа при ремонте железнодорожного пути, смене шпал и рельсов, сварке рельсов и др. Шлейф излучает электромагнитную энергию и поэтому создает помехи для линий связи. Затухание шлейфа зависит от толщины изоляции и качества диэлектрика. Повреждение изоляции приводит к увеличению затухания, а снег, покрывающий шлейф в зимнее время, увеличивает его в значительных пределах.

Наиболее широкое применение в настоящее время получили системы АЛСН с использованием в качестве канала связи рельсовых нитей, питаемых кодовым сигнальным током низкочастотного диапазона.



Безопасность движения поездов требует безусловного выполнения машинистами приказов, которые передаются сигналами путевых светофоров. Для того, чтобы машинист мог легко и безошибочно в любых условиях (на кривых участках пути, при тумане, сильном дожде, снегопаде и др.) воспринимать сигналы, подаваемые путевыми светофорами, применяют устройства для непрерывной передачи сигналов с пути на локомотивный светофор, находящийся в кабине машиниста. Эти устройства называют автоматической локомотивной сигнализацией (AJ1C), и они всегда дополняют автоблокировку. Устройствами AJ1C на станциях, как правило, оборудуют главные и частично боковые пути, если по ним предусматривается безостановочный пропуск поездов.

Сигналы, подаваемые локомотивными светофорами при приближении к путевому светофору (проходному, входному и др.), имеют следующие значения: зеленый огонь — разрешается движение (на путевом светофоре, к которому приближается поезд, горит зеленый огонь); желтый огонь — разрешается движение (на путевом светофоре, к которому приближается поезд, горит один или два желтых огня); желтый огонь с красным — разрешается движение с готовностью остановиться (на путевом светофоре, к которому приближается поезд, горит красный огонь); белый огонь указывает на то, что локомотивные устройства включены, сигналы с пути на локомотив не передаются.

Для передачи на локомотивный светофор движущегося поезда сигналов, подаваемых путевыми светофорами, в устройствах автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа используются рельсовые цепи автоблокировки. Навстречу поезду по рельсовым цепам посылаются импульсы тока, образующие кодовые комбинации числового кода, такие же, какие применяются в кодовой автоблокировке. Комбинации принимаются локомотивными устройствами и преобразуются в соответствующие им сигналы локомотивного светофора.

Автоматическая локомотивная сигнализация должна дополняться автостопом с устройствами проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда. Проверка бдительности машиниста производится при приближении поезда к закрытому светофору, начиная с момента смены на локомотивном светофоре зеленого огня на желтый, когда от машиниста требуется однократное подтверждение бдительности нажатием рукоятки бдительности. Далее при следовании с желтым огнем (при превышении определенной скорости), а также при желтом огне с красным и красном огне на локомотивном светофоре вступает в действие периодическая проверка бдительности машиниста с нажатием рукоятки бдительности через 30—40 с. Во всех случаях, если не будет своевременно нажата рукоятка бдительности, поезд автоматически останавливается автостопом перед закрытым светофором.

Скорость контролируется устройствами дважды: в момент проследования путевого светофора с желтым огнем, когда на локомотивном светофоре появляется желтый огонь с красным, а также в случае проезда закрытого путевого светофора, сопровождаемого включением на локомотивном светофоре красного огня. При красном огне скорость не должна превышать 20 км/ч, а при желтом огне с красным — 60 км/ч.

Комплекс средств автоматической локомотивной сигнализации может использоваться как самостоятельное средство интервального регулирования движения поездов. Характерной особенностью такой системы является то, что движение поездов осуществляется только по сигналам локомотивных светофоров, т. е. сигналы АЛС являются основным средством регулирования движения на перегонах. Пере! он, как и при автоблокировке, разделен на блок-участки (физические или электрические) и локомотивные светофоры сигнализируют машинисту о свободности или занятости впереди лежащих блок-участков.

Предусматривается использование двух систем АЛС: основной (часто гной), которой является многозначная система АЛС, передающая на локомотив необходимый объем информации, и резервной — АЛС числового кода. Прием поездов на станцию и отправление со станции производится по сигналам соответственно входных и выходных светофоров. При этом сигналы путевых светофоров передаются в кабину локомотива устройствами локомотивной сигнализации подобно тому, как и при автоблокировке. Сигналы с пути на локомотив тоже передаются по рельсам Для повышения безопасности движения также действует периодическая проверка бдительности и контроль скорости при желтом огне с красным и красном огне локомотивного светофора.

В настоящее время применяется система комплексных локомотивных устройств безопасности (КЛУБ), выполненная на электронных блоках. Система КЛУБ-УП, рассчитанная для применения на подвижном составе I категории кроме основных функций АЛСН, позволяет:

— вести отсчет текущего времени с корректировкой по астрономическому времени спутниковой навигационной системы;

— определять параметры движения поезда (координаты, скорости) по информации от приемника спутниковой навигации, датчиков пути и скорости электронной карты участка;

— контролировать максимально допустимую скорость движения 20 км/ч и вырабатывать сигнал автостопного торможения при ее превышении;

— исключать самопроизвольный несанкционированный уход состава (скатывание);

— принимать и производить запись во внутреннюю энергозависимую память данных электронной карты пути.