Горочная автоматическая централизация (ГАЦ) презентация

Горочная автоматическая централизация (ГАЦ) является важным звеном в комплексных системах автоматизации сортировочных горок. С помощью ГАЦ осуществляется автоматический перевод стрелок распределительной зоны для образования маршрутов следования каждому отцепу. На многих сортировочных горках централизуют все стрелки распределительной зоны, сигналы и замедлители, организуя управление ими из одного горочного поста. Все стрелки оборудуют быстродействующими электроприводами СПГБ-4М
Для управления процессом роспуска состава перед горбом горки устанавливают горочный светофор с маршрутным указателем. Для производства маневров горка оборудуется маневровыми светофорами. Увязка с парком приема осуществляется при помощи специальных схем увязки.

Согласно ПТЭ устройства механизации и автоматизации сортировочных горок должны обеспечивать непрерывное, бесперебойное и безопасное расформирование составов с расчетной (проектной) скоростью роспуска, при этом мощность тормозных средств на каждой тормозной позиции должна позволять реализацию этой скорости и обеспечивать безопасность сортировки вагонов.
На механизированных сортировочных горках стрелочные переводы, участвующие при роспуске составов в распределении отцепов по сортировочным железнодорожным путям, должны быть включены в горочную электрическую или горочную автоматическую централизацию.

Горочная централизация должна обеспечивать:
индивидуальное управление стрелками;
электрическое замыкание всех пошерстных стрелок, по которым осуществляется роспуск состава, а также охранных, исключающих выход железнодорожного подвижного состава в зону роспуска;
контроль положения стрелок и занятости стрелочных секций на пульте управления.
Горочная централизация не должна допускать перевода стрелки под железнодорожным подвижным составом.

Горочная автоматическая централизация стрелок, кроме того, должна обеспечивать:
автоматическое управление стрелками распределительной зоны сортировочной горки в процессе скатывания отцепов в программном или маршрутном режимах работы;
автоматический возврат стрелки в контролируемое положение до вступления отцепа на изолированную стрелочную секцию в случае возникновения в момент перевода препятствия между остряком и рамным рельсом;
возможность перехода в процессе роспуска на индивидуальное управление стрелками.

Устройства автоматизированных сортировочных горок, кроме выполнения требований, предъявляемых к механизированным горкам с горочной автоматической централизацией, должны обеспечивать:
управление и контроль надвигом и роспуском составов;
автоматическое регулирование скорости скатывания отцепов;
контроль результатов роспуска составов;
обмен информацией с информационно-планирующей системой сортировочной железнодорожной станции.

БГАЦ
Блочная горочная централизация (типовой альбом МГ-5) разработана в 1967 году. С 1973 года проектируется по переработанному альбому МГ-26.
Назначение БГАЦ – автоматический перевод стрелок, участвующих в распределении отцепов по сортировочным путям. Максимальная емкость системы 64 пути – 8 пучков по 8 путей.

Условно основные схемы ГАЦ можно разделить на следующие группы:
схемы формирования задания .
схемы трансляции задания.
схемы увязки с ЭЦ парка приема.
- схемы исполнительных устройств.

В схемных решениях альбома МГ-26 предусматривается возможность параллельного роспуска составов, при наличии соответствующего путевого развития.

Для возможности параллельного роспуска помимо путевого развития , горка оборудуется двумя головными секциями пульта управления. В режиме параллельного роспуска поезда надвигаются по двум параллельным путям надвига, при этом, сортировочная горка разделяется на две независимые зоны управления, управление роспуском первого поезда ведется с основной головной секции пульта на пути первой зоны, второго с дополнительной на пути второй зоны. Также возможен роспуск одного поезда на все пути сортировочной горки при управлении только с основной, или только с дополнительной головной секции.

Типовые решения БГАЦ предполагают построение принципиальных схем на релейных блоках типов: I-62, II-67, III-67, IV-66, БН-62. Помимо вышеуказанных блоков в схемах управления стрелками используются блоки СГ-76 У для управления стрелочным электроприводом СПГБ-4 (данные блоки заменили ранее использовавшиеся с приводами типа СПГ блоки СГ-66 ) и блоки медленнодействующих повторителей педалей БМП-62, которые в настоящее время практически не применяются ввиду замены педалей другими устройствами защиты от перевода стрелок под подвижным составом, такими как ИПД.
Неблочные схемы выполнены на реле типа НМШ.

Схемы регистрации и трансляции задания на 4 пучка (28 путей)

Релейная БГАЦ на 5 пучков (35 путей)

Ручной – управление всеми стрелками производится с помощью стрелочных коммутаторов.
Маршрутный – каждому отцепу ДСПГ с помощью кнопок на пульте управления задает маршрут, далее по маршруту движения отцепа стрелки переводятся автоматически.
Программный – перед роспуском ДСПГ вводит в накопитель системы ГАЦ задания для отцепов в соответствии с данными сортировочного листка (максимальное количество отцепов определяется емкостью накопителя), во время роспуска программа роспуска реализуется автоматически.
Автоматический режим может быть реализован при оснащении сортировочной горки с БГАЦ дополнительными устройствами, такими как ГПЗУ (горочное программно-задающее устройство) или СПУД (система программного управления движением). В этом режиме данные сортировочного листка в электронном виде передаются на устройства ГПЗУ (СПУД), преобразуются и выдаются в систему ГАЦ по мере прохождения отцепов, в данном случае вся программа роспуска осуществляется автоматически, ДСПГ не требуется вводить в систему задания маршрутов.
БГАЦ может функционировать в 4 режимах:

Маршрутный режим
Маршрутный режим – каждому отцепу ДСПГ с помощью кнопок на пульте управления задает маршрут, далее по маршруту движения отцепа стрелки переводятся автоматически.
В маршрутном режиме стрелки ГАЦ устанавливаются в среднее положение, задание вводимое ДСПГ расшифровывается блоком фиксации (формирования) задания и сразу попадает в блок регистрации задания, затем ,при условии свободности первого блока трансляции, попадает в него, откуда транслируется далее по маршруту.

Ввод задания осуществляется с кнопок, расположенных на пульте управления.
Для кодирования задания необходимо 2 блока трипа II-67, в первом блоке кодируется номер пути, во втором номер пучка. Кодирование осуществляется счетными реле блоков по следующему принципу:
1С – 1
1С и 3С -2
3с -3
3С и 5С -4
5С -5
5С и 7С -6
7С-7
1С и 7С -8
Реле З – защитное реле – выключено при занятости блока.
Реле ПП – прямой повторитель путевого реле – задействовано в схемах трансляции задания по маршруту следования отцепа.

Блок II-67 – используется для трансляции задания пути и пучка, а также в качестве блоков формирования и регистрации задания.
Реле З – защитное реле – выключено при занятости блока.
Реле ПП – прямой повторитель путевого реле – задействовано в схемах трансляции задания по маршруту следования отцепа.

На горках имеющих до 32 путей нумерация путей, как правило сквозная и для задания на каждый путь имеется своя кнопка с номером пути, нажатие кнопки приводит к срабатыванию счетных реле в боке ФЗ – фиксация номера пути и ФЗ1фиксация номера пучка.

На горках с числом путей более 32 и числом пучков более 5 применяется другая схема. Номер пути здесь, как правило, состоит из двух цифр: первая – номер пучка (от 1 до 8), вторая – номер пути (от 1 до 8). При сквозной нумерации путей в таких случаях собирается дополнительная релейная схема кодирования.
Для набора задания на ПУ ДСПГ предусмотрены кнопки 1, 2,3,4,5,6,7,8. Для задания маршрута ДСПГ сначала нажимает кнопку, соответствующую номеру пучка, затем , кнопку соответствующую номеру пути.
Рассмотрим работу такой схемы для задания маршрута на 34 путь.

Исходное состояние схемы формирования задания
Кодирование номера пучка
Кодирование номера пути

После освобождения участка головной стрелки предыдущим отцепом ДСПГ нажимает кнопку 3. В блоке ФЗ1 включается реле 3С.

Выключается реле З блока ФЗ1, при отжатии кнопки включается реле Ф

При нажатии кнопки 4 включаются реле 3С и 5С в блоке ФЗ

В блоке ФЗ выключается реле З, при отпускании кнопки включается реле Ф1

Правильность формируемого задания ДСПГ может определять по горению индикаторных цифровых ламп «маршрут формируемый», загорающихся при нажатии кнопок

Включение ламп производится при помощи реле блока ФЗ-2, типа IV-66
Номер пучка
Номер пути

Реле Ф1 подает полюс ГПП на выходные цепи блока ФЗ, задание транслируется в блоки РЗ, РЗ1, при условии их свободности (полюс ГПС подается на конденсатор через контакты выключенных счетных реле).

В блоках IV-66 включаются реле 3С, 5С, 3С, на лампах ИН-4 ПУ ДСПГ появляется индикация очередного маршрута на 34 путь

Индикация очередного маршрута на 34 путь

Из блоков РЗ, РЗ1, задание транслируется в блоки трансляции головной стрелки, при условии их свободности.
Реле РГ – выбор направления роспуска

В блоках 1, 1-1 включаются счетные реле, выключаются З

Затем, при занятии стрелки 1 подвижным составом, задание транслируется по маршруту до следующей стрелки…
Трансляция задания происходит по блокам трансляции задания до следующей стрелки при занятии подвижным составом предыдущей стрелки при условии свободности блоков трансляции. Сброс задания из блоков трансляции происходит после последовательного занятия и освобождения РЦ соответствующего блоку трансляции участка.

В программном режиме задание вводимое с пульта ДСПГ попадает сначала в блоки фиксации задания, затем транслируется по ступеням накопителя, откуда первое задание попадает в блоки регистрации задания, остальные задания накапливаются в ступенях накопителя до его заполнения. При реализации заданий происходит их постепенное перемещение и освобождение ступеней накопителя.

В автоматическом режиме задания из устройств СПУД транслируется напрямую в блоки РЗ. По сути режим аналогичен маршрутному, но ввод задания здесь осуществляется не ДСПГ, а автоматикой. Управление выдачей заданий от СПУД, осуществляется по наличию полюса ГПП.

ГАЦ-КР
(альбом МГ-47)
КАЦ КР – система ГАЦ с контролем роспуска, в которой автоматизирован не только процесс управления роспуском, но и контроль выполнения программы роспуска, выдача дежурному исполненного сортировочного листка на расформированный состав с указанием «чужаков». На ее алгоритмической основе построены микропроцессорные системы ГАЦ.

Главная особенность системы ГАЦ-КР заключается в том, что она обеспечивает:
Контроль соответствия заданных и исполненных маршрутов отцепов с выдачей информации на печать.
Комплексный контроль головной зоны горки, включающий контроль свободности нормированного участка и прохождения длиннобазных вагонов; хранение информации в запоминающем устройстве о номере отцепа, фактическом количестве вагонов в нем и заданном маршруте; выдачу всей информации на пульте управления и пульте электромеханика.

Устройство комплексного контроля головной зоны (УКГЗ)
УКГЗ в составе систем ГАЦ выполняет следующие функции:
надежный контроль занятости и свободности головной стрелки при проследовании вагонов любых типов, включая длиннобазные, и в случае потери шунта под обычными вагонами;
подсчет фактического числа вагонов в каждом отцепе;
фиксацию сигнала наличия расцепа вагонов в отцепах;
контроль нагона отцепов на головной стрелке;
контроль прохождения длиннобазных вагонов.
Алгоритм функционирования устройства базируется на контроле проезда осей подвижного состава в счетных точках, оборудованных датчиками.

Структурная схема комплексного контроля головной зоны
(УКГЗ)
2,8 м
Телега вагона

Структурная схема комплексного контроля головной зоны
(УКГЗ)
5,6 м

Определение длиннобазного вагона – перекрытие контрольного участка базой вагона

Определение нерасцепа

Определение расцепа

Определение длиннобазного вагона при помощи РЦ и РТД-С

Определение расцепа при помощи РЦ и РТД-С

КТС ГАЦ-АРС ГТСС
Система представляет собой совокупность математических и логических методов, средств вычислительной техники, средств сопряжения устройств СЦБ и вычислительной техники, сетевого коммуникационного оборудования, специализированного оборудования, а также действий оперативного персонала.
Основной целью внедрения системы ГАЦ-АРС является:
Реализация расчетной перерабатывающей способности сортировочной горки;
Автоматической роспуск составов в соответствии с программной роспуска;
Улучшение качества расформирования составов;
Повышение эффективности работы горки и оперативного персонала;
Улучшение условий и безопасности труда;
Повышение оперативности управления процессом расформирования.

КТС ГАЦ-АРС ГТСС шкафы УВК, ДК, АРС, ШС

Пульт БГАЦ с надстроенной системой АРС ГТСС

Комплексная система автоматизации сортировочного процесса
КСАУ СП

Наиболее современной и функциональной отечественной системой ГАЦ является микропроцессорная система ГАЦ-МН, входящая в состав горочного микропроцессорного комплекса КГМ ПК.

ГАЦ
АРС
Модули ввода сигналов
Модули вывода сигналов

Шлюзовой шкаф – объединяет по сетям все устройства КСАУ СП
ГАЦ АРС основной
ГАЦ АРС резерв
КЗП
КДК
АРМы
метеостанция

Блоки управления стрелками и релейные схемы
Матрицы ввода сигналов

Техническая реализация структурной схемы с использованием современных методов информационных технологий позволяют достичь автоматизации следующих функций ГАЦ МН:
прием из АСУ СС готовых сортировочных листков;
запрос в АСУ СС и прием информации о текущем накоплении вагонов в ПФ при маневровых передвижениях на путях со стороны спускной части горки;
передачу в АСУ СС исполненной программы роспуска;
передачу в АСУ СС информации об убранных и поступивших в ходе маневров вагонах на путях ПФ;
управление маршрутами движения отцепов согласно программе роспуска с возможностью ее корректировки в предварительном и оперативном порядке;
обеспечение защиты от перевода стрелки под длиннобазными вагонами, при прохождении которых может освобождаться стрелочная РЦ;
обеспечение защиты стрелок от взреза при маневровых передвижениях;
- обеспечение защиты от удара в бок путем неперевода стрелки по маршруту текущему отцепу при отсутствии габарита за соответствующей стрелкой (в комплекте с АРС);

установку стрелок в безопасное положение при движении вверх по спускной части горки;
упреждающий перевод стрелок по маршруту следования отцепов (с фиксацией наличия контроля положения стрелки, контроля положения стрелочной рукоятки, результата перевода «переводилась/не переводилась», времени перевода);
выдачу информации о количестве вагонов в очередных отцепах;
формирование и передачу информации на АРМ ДСПГ, АРМ горочного оператора, горочного табло коллективного пользования;
диагностирование и индикацию состояния следующего напольного оборудования: реверсивных ДСО, весомеров и РТДС; устройств КЗП сортировочного парка; РЦ с фиксацией ложных занятий и освобождений в процессе роспуска; изостыков;
диагностирование УВК и средств сопряжения с напольным оборудованием: диагностика работоспособности составных частей УВК; диагностика работы программного обеспечения УВК; состояние матрицы входных сигналов;
протоколирование сбоев в работе УВК и напольного оборудования;
- протоколирование процесса роспуска (текстовое и графическое).

В системе ГАЦ МН впервые в практике создания систем горочной централизации реализовано отслеживание перемещения вагонов на спускной части горки по счетчикам осей без использования рельсовых цепей в зоне от последних разделительных стрелок до замедлителей 3-й тормозной позиции включительно, а также без использования рельсовых цепей на промежуточных (межстрелочных) участках.
ГАЦ МН помимо основной своей функции - управления маршрутами скатывания отцепов – выполняет ряд дополнительных функций:
контроль исполненного роспуска с автоматической передачей в ИПУ СС сообщений о вагонах, поступивших на пути сортировочного парка;
контроль маневровых перемещений вагонов на спускной части горки с передачей в ИПУ СС сообщений о произведенных перестановках вагонов на путях сортировочного парка со стороны горки.
Для обеспечения безопасности роспуска в ГАЦ МН реализованы алгоритмы программного автовозврата стрелки, защиты стрелок от перевода под длиннобазными вагонами, исключения взреза стрелок при маневрах, исключения возможности ударов в бок из-за негабарита. Для заблаговременного определения возможных непереводов стрелок по маршруту скатывания, применен принцип упреждающего перевода стрелок на всю длину свободного пробега отцепа по маршруту.

Кроме того в КГМ ПК реализовано:
100% резервирование подсистем ГАЦ, АРС и КСАУ КС;
возможность взаимодействия со смежными системами автоматизации сортировочной станции за счет использования ЛВС «Ethernet»;
обеспечение информационной безопасности от несанкционированного доступа;
непрерывный мониторинг состояния внешней среды;
наличие интеллектуальных АРМ-ов и табло коллективного пользованияоткрытая архитектура для интеграции с внешними системами АДК-СЦБ, СТДМ, дорожным центром мониторинга, АРМ ШЧД и др.
грозозащита напольных устройств.

Особое место в числе предложенных требований занимают вопросы повышения безопасности управления маршрутами.
Здесь имеется в виду:
защита стрелок от их перевода под длиннобазными вагонами,
исключение взреза стрелок при обратном движении локомотивов,
защита от ударов «в бок» нагоняющим отцепом и др.

Измерительный участок
Здесь формируется описатель отцепа, который содержит следующую информацию:
Кол-во вагонов
Кол-во осей в тележках отцепа
Кол-во межосных расстояний в тележках отцепа
Маршрутное задание

Логическая защита стрелок
При движении по такому участку любой тележки количество осей, насчитанное первой и второй парами ДСО, должно совпадать. Это позволяет определять количество тележек, прошедших через КУ, и исключать перевод стрелки, когда через КУ проследовало нечетное количество тележек.

При освобождении КУ очередной подвижной единицей, следующей вверх, то есть по направлению к вершине горки, фиксируемом при проследовании четного количества тележек, формируется сигнал свободности стрелки.
При освобождении КУ очередной подвижной единицей, следующей вниз, то есть при проследовании вниз четного количества тележек либо при выходе из КУ в нижнем направлении количества осей, равного количеству вошедших на КУ в верхнем направлении, и при отсутствии новых осей на участке формируется временная задержка на освобождение стрелки, необходимая следующему отцепу для обеспечения прохода на смежный путь.
Задержка определяется как разница времени, необходимая для проследования зоны прохода на смежный путь последней осью отцепа при скорости движения, равной скорости, зафиксированной при проходе последней оси отцепа над последним по ходу движения датчиком КУ, и времени, необходимого для достижения зоны прохода на смежный путь следующим отцепом при условии его движения с максимальной скоростью.
Расчет скорости отцепа ведется по информации от ДСС с учетом данных о межосных расстояний в тележках

Освобождение стрелки фиксируется с учетом выполнения следующих условий:
проследование всех осей и тележек отцепа по стрелочному датчику,
освобождение РЦ стрелки,
истечение временного интервала задержки до освобождения габарита,
отсутствие осей очередного отцепа на стрелочном датчике.

Функции управления стрелками, сигналами, замедлителями переданы УВК (Управляющий Вычислительный Комплекс)
Шкаф
КЗП-ИЗД
Шкаф
КВГ
Шкаф
УСЗ-Р
Шкаф
УСЗ
Шкаф
КДК
Шкаф
СШ
Шкаф
КВДС
Помимо управления, УВК осуществляет сбор, хранение и передачу данных о состоянии напольных устройств.

Контрольно-Диагностический Комплекс Станционных Устройств (КДК СУ)
Данный комплекс позволяет осуществлять автоматический мониторинг функционирования горочных устройств в режиме реального времени, отображение диагностической информации, оповещение персонала по результатам диагностики, протоколирование и хранение информации о состоянии устройств.
Кроме того КДК позволяет формировать объективный анализ работы горочных устройств, в отличие от субъективных анализов замечаний в ДУ-46.

ВУФ
КРУ
Конструктивно и территориально разделено оборудование по принципу служебной принадлежности. Разделение на основных потребителей производится на уровне вводных устройств (ВУФ) в пост ЭЦ с установкой у потребителя каждой службы отдельного комплекта распределительного устройства КРУ для служб СЦБ, НГЧ и связи.
Питающая УЭП-МПК ГАЦ
Применена трехкаскадная защита от коммутирующих и атмосферных перенапряжений.
Упразднена конденсаторная панель, которая снижала надежность работы системы электропитания и увеличивала расходы на текущее обслуживание и содержание.
Благодаря применению централизованной системы бесперебойного питания обеспечена бесперебойность работы оборудования вычислительной техники.
Обеспечено резервирование электроснабжения от аккумуляторной батареи на время 2 часа всех потребителей, от которых зависит непрерывность роспуска составов.
Улучшены условия труда обслуживающего персонала применением малообслуживаемых герметизированных аккумуляторных батарей.
Расширено количество параметров для возможности диагностики и мониторинга.
Вместо ранее применявшейся системы энергоснабжения TN - C применена рекомендуемая ПУЭ в качестве приоритетной система энергоснабжения TN - C - S, в которой приходящий с ТП проводник PEN, объединяющий в себе токоведущие и защитные функции, разделяется на два проводника PE и N, чем обеспечивается разделение данных функций. Это повышает качество электроснабжения средств вычислительной техники и снижает пожароопасность электроустановки.

Источники бесперебойного питания

Пульт управления
Применяется более надежная бесконтактная аппаратура органов управления.
Применяются более надежные и энергосберегающие светодиодные элементы индикации.

ГАЦ МПР

СГ малой мощности с количеством распускаемых вагонов в сутки до 800;
два пучка, две тормозных позиции, 13 стрелок, 13 путей.
стр. электроприводы СПГБ-4М ;
замедлители на 2ТП – КЗ-3ПК, на 3ТП – РНЗ-2М с управляющей аппаратурой ВУПЗ-05М;
компрессорная станция БКК 91,8/10-3 ЗАО «ЧКЗ», 3 компрессора ДЭН-200ШМ по 35,5 М3/мин;
стрелочные участки оборудованы РЦ, ИПД, РТД-С, УФПО-21;
КЗП-ИЗД на 900м;
РИС-В3М;
весомер тензометрический;
система комплексной автоматизации сортировочных процессов СКА-СП.
ОСНАЩЕННОСТЬ СОРТИРОВОЧНОЙ ГОРКИ СТАНЦИИ РАЗЪЕЗД 9 КМ

В состав СКА-СП входят следующие подсистемы:
ГАЦ-МПР – подсистема горочной микропроцессорной автоматической централизации с нагруженным резервом (в ОЭ с 21.08.2015 г.);
АДК-ГУ – подсистема автоматизации диагностирования и технического обслуживания горочных устройств (подготовлена к ОЭ);
САУКС – подсистема автоматизации управления компрессорной станцией (подготовлена к ОЭ);
СКДТ – подсистема контроля и диагностирования процесса торможения (готовится к ОЭ);
КДК-СС - контрольно-диагностический комплекс сортировочной станции (готовится к ОЭ).

СОСТАВ ГОРОЧНОЙ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ ГАЦ-МПР
Подсистема ГАЦ-МПР включает в свой состав следующее оборудование:
- АРМ-ДСПГ и табло коллективного пользования ТКП в аппаратной ГАЦ;
- АРМ-ШН в релейном помещении;
- Шкаф ГАЦ с оборудованием УВК (2 комплекта) в помещении УВК-ГАЦ;
- модули ИВК в релейном и кроссовом помещении для сопряжения с напольным оборудованием и исполнительными схемами.

Особенность ГАЦ-МПР - «горячее» резервирование управляющего вычислительного комплекса УВК.
Основное окно АРМ-ШН
Основное окно АРМ-ДСПГ

Протокол просмотра информации о «чужаках»
Протокол путей накопления по результатам роспуска
Протокол передвижения вагонов по сортировочной горке