Новым пультам управления - дорогу в жизнь
В настоящее время в МПС Комплексной программой реорганизации и развития отечественного локомотиво- и вагоностроения на период 2001 — 2010 гг. поставлена задача о приведении кабины машиниста всех типов локомотивов к единому стандарту эргономики, однотипным органам управления и унифицированной системе визуальной информации.
Руководство МПС поручило ряду ремонтных заводов и организаций спроектировать и построить на основе унифицированного пульта новые кабины для большой серии локомотивов: ЧС2, ВЛ80, ВЛ10, ЭР2, ТЭ10, ТЭ116. Схожую задачу эргономического проектирования и постройки унифицированного пульта на основе анализа и обобщения зарубежного опыта и собственных наработок выполнили во
ВНИИЖТе, где длительное время занимаются охраной труда, повышением работоспособности локомотивных бригад за пультом, сохранением их здоровья и продлением сроков профпригодности.
Была разработана комплексная развернутая концепция оснащения кабин новых и модернизируемых локомотивов унифицированными пультами управления с современными средствами жизнеобеспечения. Одновременно была оформлена необходимая документация, утвержденная с позиции гигиены и эргономики Департаментом здравоохранения МПС и включенная в Технический регламент требований по сертификации на федеральном железнодорожном транспорте.
Концепция создания пультов нового поколения впервые апробирована в 1993 — 1994 гг. при выполнении проекта «АСУБ-Локомотив» в рамках модернизации серийного
тепловоза ТЭП70-316. Работу возглавил ВНИТИ, обеспечив общую идеологию, схемотехническую и аппаратную часть проекта; привязку к серийной кабине сделало опытное конструкторское бюро им. Яковлева; микропроцессорную технику разработал и поставил НИИ космической промышленности.
Внешний вид промышленного образца пульта управления ТЭП70-316 представлен на рис. 1.
На пульте опробовали новую геометрию, обеспечивающую рациональную и оптимальную посадку машинистов ростом от 165 до 190 см, применили жидкокристаллические дисплеи диагностики и контроля движения, электронные скоростемер и манометры, контроллер (типа «джойстик») с вертикальным рычагом управления. Также на нем осуществили функциональную группировку средств отображения информации (СОИ) и органов управления (ОУ) с обеспечением необходимой досягаемости и минимальных маршрутов для глаз машиниста.
В кабине установили серийное кресло КЛ-7500, помещенное на «параллелограмм» для удобства его откидывания при попеременной работе сидя и стоя. При этом предусматривается введение регламентируемой смены позы, необходимой машинисту для повышения работоспособности, особенно в ночные и утренние часы. Из-за отсутствия эргономически совершенного тормозного оборудования, в пульт встроили тормозной кран № 395.
Новый пульт на тепловозе ТЭП70-316 принят для внедрения межведомственной комиссией в 1994 г. и рекомендован для штатной работы с поездами на Октябрьской дороге, правда, с заменой неаттестованных манометров и скоростемера
Более двух лет тепловоз ТЭП70-316 находился в рядовой эксплуатации на участке Санкт-Петербург — Пытало-во. Конструкция пульта получила, в целом, положительную оценку у локомотивных бригад при эксплуатационных эргономических исследованиях и, фактически, не имела серьезных технических дефектов. Однако иэ-эа отсутствия необходимого научно-технического сопровождения эксплуатация ТЭП70-316 в магистральном движении была приостановлена. В настоящее время решаются вопросы о восстановлении тепловоза с частичной заменой элементной базы, создании нового контроллера разработки ВНИТИ и переоснащении тормозного оборудования.
Работа по созданию пульта нового поколения была продолжена при разработке высокоскоростного поезда «Сокол». Основные принципы эргономической концепции ВНИИЖТ а по форме пульта, компоновке СОИ и ОУ были доработаны на натурном макете на базе ЦКБ морской техники «Рубин» и проверены эргономические решения с привлечением большой группы машинистов.
Внешний вид промышленного образца пульта «Сокол» представлен на 3-й с. обложки. На пульте применены дисплеи — диагностический и управления движением, созданные на основе технических наработок ЦКБ МТ «Рубин» и НПО «Гранит»; использованы современные скоростемер и задатчик тяги, новая элементная база главных командных аппаратов (контроллера, электрических тормозов и переключателей вспомогательных подсистем с подсветкой, разработанных и скомпонованных в НПО «Аврора»).
На пульте сохранены штатные манометры, применен в качестве аварийного новый тормозной кран 013 Московского тормозного завода, использованы штатные системы
КЛУБ и ТСКБМ, а также усовершенствованное кресло и регулируемая по высоте подставка в нише для ног. В кабине установлены новые системы отопления и кондиционирования. Эффективность принятых технических решений будет оценена в процессе приемочных эргономических испытаний, проводимых
ВНИИЖТом в текущем году.
Эргономическая концепция создания пульта была востребована и при создании кабины электропоезда ЭД6 с асинхронным двигателем, спроектированного по заданию ОАО «Демиховский завод» и РАО «Высокоскоростные магистрали».
При этом перед разработчиком — ЦНИИ судовой электротехники и технологии, поставили задачу скомпоновать в панелях пульта промышленного образца системы КЛУБ-У,
САУТ и ТСКБМ, применить монохромный диагностический дисплей с сохранением некоторых сигнализаторов, дублирующих штатные и аварийные отказы, установив индикаторы с эргономически оправданными (для работы ночью) темными шкалами и белой оцифровкой (вольтметра, задатчика тяги и манометров).
Кроме того, рекомендовали применить новые органы управления командных аппаратов в виде вертикальных рычагов тяги и электрического торможения, разработанных НПО «Аврора», сместить тормозной кран № 395 в зону максимальной оперативной досягаемости машинистом (для аварийной работы), установить кресло КЛ-7500 на «параллелограмме» для быстрого его откидывания по желанию машиниста. На Демиховском заводе проработана установка в кабине электропоезда ЭД6 усовершенствованных систем отопления и кондиционирования.
Внешний вид промышленного образца пульта для кабины ЭД6 представлен на 3-й с. обложки. В январе 2001 г. пульт полностью смонтирован в кабине опытного образца электропоезда ЭД6 и проходит приемочные испытания.
В 2000 г. при проектировании второго варианта рельсового автобуса РА1 -0002 в ОАО «Метровагонмаш» использовали нормативную документацию и эскизы ВНИИЖТа компоновки пульта с привязкой к нему кресла КЛ-7500. В конструкции пульта (см. фото на обложке) применили сложившуюся рациональную форму и все геометрические принципы. На панелях пульта установили: индикатор системы безопасности КЛУБ-УП, новые системы регулирования тягой и электропневматическим торможением в виде вертикальных рычагов с пальцевым переключением (вместо кистевого), новый тормозной кран № 013 Московского тормозного завода (для аварийной работы). Переключатели и кнопки поместили в функциональных зонах для удобства работы машинистов РА.
При создании промышленного образца пульта нового поколения пассажирского электровоза
ЭП10 в разработках ОАО «ВЭлНИИ» были использованы и внедрены некоторые наработки ВНИИЖТа по совершенствованию формы и геометрии конструкции, улучшению обзорности из кабины электровоза (см. фото на обложке)
Схожая работа по уточнению геометрии пульта и улучшению обзорности на основе наработок ВНИИЖТа была проведена в ОАО «Коломенский завод» при конструировании промышленного образца пульта электровоза ЭП200, учитывая сложившийся опыт ВНИИЖТа в создании новых пультов управления, институт был привлечен ОАО «Магистраль», ВНИТИ и НИИ приборостроения к разработке уточненных эргономических требований на создание прототипа пульта кабины поезда постоянного формирования (см. фото на обложке) с перспективной системой управления, приближающейся к пультам лучших зарубежных образцов локомотивов.
Проект головного разработчика НИИП под шифром «Вятич» получил одобрение и положительное заключение Государственной экспертизы от Республиканского исследовательского научно-консультационного центра экспертизы России (РИНКЦЭ).
По заданию руководства МПС этот технический проект был откорректирован ВНИТИ МПС применительно к кабине магистрального серийного
тепловоза. Пульт, выполненный из пятимиллиметрового стеклопластика, был оборудован специалистами ВНИТИ на Уссурийском ТРЗ и установлен в кабину магистрального тепловоза 2ТЭ10МК № 0219 (рис. 2). В настоящее время этот тепловоз подготовлен к проведению государственных комплексных системотехнических и эргономических испытаний.
Таким образом, к настоящему времени различные авторские коллективы, изготовившие пульты управления, сформировали целый пакет конкретных технических решений, тщательно отобранных и внедренных в кабинах перечисленного выше подвижного состава. Все пульты спроектированы с учетом рациональных эргономических и геометрических решений, но с отличающейся комплектацией систем управления.
В процессе разработки пультов четко обозначился ряд «узких» мест в жизнеобеспечении и охране труда локомотивных бригад. К их числу относятся:
- создание унифицированного аттестованного эргономически обоснованного контроллера с вертикальной рукояткой управления для всех видов тяги (прототип разработан ВНИТИ, а опытный образец создан на заводе «Красный пролетарий», г. Рязань);
- создание самоподсвечивающихся манометров и других СОИ с черной шкалой и хорошо различимой белой оцифровкой (проект ЭД6);
- создание тормозных кранов с вертикальной рукояткой и выносом исполнительных механизмов за пульт (проекты ТЭП70-316, «Сокол», ЭД6);
- отработка эргономических требований к виду, форме, цветности и содержанию видеокадров дисплеев (диагностических и управления движением) с созданием системы упреждающей «интеллектуальной подсказки» для машиниста;
- разработка и утверждение системы (алфавита) пиктограмм для мгновенного однозначного распознавания отказов, высвечивающихся на экране дисплея;
- совершенствование приборов безопасности в рамках выбранной на перспективу системы управления поездами на сети дорог.
Вместе с тем, уже сейчас имеется практическая возможность создания пультов нового поколения на доступной элементной базе.
По нашему мнению, необходимо на конкурсной основе отобрать лучшее из предложенных технических решений, создать программу и этапность их внедрения на новом и модернизируемом при капитальном ремонте с продлением срока службы серийном подвижном составе.
Канд. мед. наук Б.И. ШКОЛЬНИКОВ,
ведущий научный сотрудник ВНИИЖТа
22.06.2011, 07:43
Похожие темы
Почта
