Устройство цсб что это
Что такое СЦБ?
Приборы управления движением поездов
С чего начиналось СЦБ
История СЦБ начинается с 1920 года, когда телефонная и электрожезловая системы не могли обеспечить потребности усовершенствованной железной дороги. Первым, кто разработал положение по применению автоблокировки на железных дорогах стал профессор Я. Н. Гордеенко.
Ним была создана система четырех участков, позволившая увеличить их пропускную способность. Далее разработками релейной защиты в комплексе с электрической сигнализацией занимаются коллективы ЦНИИ НКПС, где и разрабатывается принципы построения системы диспетчерской централизации.
Оборудование СЦБ в современном мире
Современное оборудование СЦБ и связи –это целый комплекс устройств, обеспечивающих надежность и бесперебойную длительную работу. Составляющими аппаратуры СЦБ являются заградительные устройства (ЗСЦБ-1, ЗСЦБ-2 – обеспечивают защиту радио- и электроустройств от помех в контактных электросетях), автостопы, шлагбаумы, светофоры (ШС-1, ШС-2 служат для регулирования движения поездов), оборудование стрелочных приводов (СУСП-40-У5 обеспечивает защиту, контроль и автоматическое диспетчерское управление) и многое другое.
Современная диспетчерская централизация позволяет одному человеку управлять сигналами и стрелками всех станций, которые входят в диспетчерский круг. Такая методика позволяет минимизировать затраты времени и обеспечивает оперативное исполнение замысла диспетчера. Существует ряд аппаратур, которые используются не только в железнодорожной отрасли, но и на предприятиях горнорудной, литейной, машиностроительной промышленности. К примеру, аппаратура диспетчерской высокочастотной связи «Украина», которую производит ООО «Укрпромавтоматика» позволяет держать связь диспетчера с машинистами электровозов горнорудных предприятий. Состоит такая аппаратура из приемопередающей станции (блока БПП), установочной аппаратуры, в которую входят щит переключений (ЩП), переходное устройство (ПУ), соединительное устройство (СУ), вольтметр резонансный (ВР-5645), высокочастотный заградитель на 1500 А, высокочастотный заградитель на 800 А, блок питания (БП), ключ торцовый.
Современные приборы СЦБ
Аппаратура остается работоспособной не только при колебании напряжении сети, но и при её обесточивании.
Сегодня в мире безопасное движение поездов обеспечивается с помощью микропроцессорных систем. На дорогах же РФ переоснащение этими системами идет медленно. Это обусловлено низкой рентабельностью внедрения таких систем и невозможностью их производства.
Устройства СЦБ
Устро́йства сигнализа́ции, централиза́ции и блокиро́вки — совокупность технических средств, используемых для обеспечения безопасности и регулировки движения поездов. На магистральном транспорте Российских железных дорог приняты самые жёсткие в мире критерии безопасности.
В первые десятилетия существования железных дорог безопасность достигалась всадником с рожком, скачущим впереди паровоза. Впоследствии на станциях установили шнуровую систему управления семафорами. Стрелки для приёма поездов на тот или иной путь в большинстве своём переводили бабушки-стрелочницы.
После войны всё стало бурно развиваться, развивались и устройства сигнализации, централизации и блокировки. Стали появляться серийно выпускаемые электромагнитные реле и суперсхемы, управляющие этими реле. Станции в массовом порядке стали оборудовать релейной централизацией, причём постепенно всё больше реле стало приходиться на одну стрелку. Если в начале развития это число составляло около 30, то последняя версия централизации под кодовым названием «Миллениум» (ЭЦ-12-2000) имеет уже 120 реле на стрелку.
В настоящее время дело обстоит иначе. В мире появились высокие технологии. Однако внедрение микропроцессорных систем на Российских железных дорогах протекает медленно, так как к уровню безопасности предъявляются очень высокие требования.
С недавнего времени на Российских железных дорогах используется шведская система «Эбилок-950» (Ebilock-950). Теперь их микропроцессорной централизацией оборудован не один десяток станций.
Содержание
История СЦБ
Поскольку в 1920-х годах телефонная связь и электрожезловая система не могли обеспечить нужную пропускную способность на железных дорогах, в этот период началось совршенствование систем сигнализации и связи на железных дорогах. Основные положения по применению автоблокировки на железных дорогах были разработаны в конце двадцатых годов профессором Я. Н. Гордеенко. Он создал систему четырёхзначной автоблокировки для однопутных участков, позволившую значительно увеличить их пропускную способность.
Большая заслуга в разработке новых средств СЦБ в 1930-х годах принадлежала коллективам ЦНИИ НКПС, Транссигналсвязьпроекта и специализированных заводов НКПС в Москве, Ленинграде, Киеве.
С середины тридцатых годов начинается массовое строительство систем релейной централизации. В труде «Основы диспетчерской централизации на железнодорожном транспорте» под руководством профессора Н. В. Лупала были разработаны принципы построения системы диспетчерской централизации.
Основы новых систем электрической централизации управления стрелками и сигналами были описаны в его же книге «Электрическая централизация стрелок и сигналов». Эта и другие работы учёного были использованы при оборудовании диспетчерской централизацией участка Люберцы — Куровская в 1936 г.
Следующим шагом в разработке СЦБ были полупроводниковые элементы. Это произошло в период 1960-1970-x годов. Первая станция на территории бывшего СССР с бесконтактной централизацией была использована на станции Резекне Балтийской железной дороге в 1968 году, а также на станции Обухово в 1969 году. Сейчас это часть Санкт Петербурга.
Период 1980—1990-ых годов известен внедрением микропроцессорных и компьютерных средств железнодорожной централизации. Появление микропроцессорной базы активировало строительство новых станционных систем. Первая система СЦБ с применением компьютеров была построена в Швеции на станции Гётеборг (1975). Система была разработана компанией Telefon AB L M Ericsson in Mölndal и основана двух компьютерах в режиме реального времени. Один из них был включен, другой — просто готов к работе. В СССР в разработке микропроцессорной СЦБ принимали участие железнодорожные институты Санкт Петербурга, и Харькова. А также институт ГипроТрансСвязь.
В разработке компютерной СЦБ приняли участие следующие компании: Siemens (Германия),
См. также
Ссылки
Литература
История Отечественных Железных Дорог (Г.М.Фадеев) Станционные системы автоматики и телемеханики, Вл.В. Сапожников, Б.Н.Елкин, И.М.Кокурин (Москва Транспорт, 2000)
Устройство цсб что это
На железных дорогах широко применяют различные средства автоматического и телемеханического управления производственными процессами: движением поездов, электроснабжением и пр. Важнейшими средствами железнодорожной автоматики и телемеханики являются устройства сигнализации, централизации стрелок и сигналов и путевой блокировки (СЦБ).
Обычно системами автоматики осуществляется регулирование, контроль и управление объектами, когда расстояние между ними невелико, а если объекты удалены, то система автоматически преобразуется в систему телемеханики. На практике не всегда можно провести четкую грань между системами автоматики и телемеханики, так как они часто используются совместно.
К устройствам сигнализации относятся сигнальные приборы, при помощи которых передают на поезда приказы и извещения о запрещении или разрешении движения, ограничении скорости и т.п.
Устройства централизации стрелок и сигналов служат для управления из одного пункта стрелками и сигналами, расположенными далеко друг от друга. Эти устройства обеспечивают такую взаимозависимость между стрелками и сигналами, которая исключает открытие сигналов, если стрелки не поставлены в нужное положение, а сигналы враждебных маршрутов не закрыты.
Устройства путевой блокировки предназначены для регулирования движения поездов по перегонам таким образом, чтобы между поездами было расстояние, необходимое по условиям безопасности. Это возможно потому, что устройства путевой блокировки не допускают открытия сигнала до тех пор, пока участок пути занят другим поездом.
Все устройства СЦБ в зависимости от их назначения условно делят на две группы: устройства СЦБ на перегонах и устройства СЦБ на станциях.
К первой группе относятся автоблокировка, автоматическая локомотивная сигнализация, путевая полуавтоматическая блокировка, ко второй — электрическая, диспетчерская и горочная централизация.
Системы железнодорожной автоматики и управления движением поездов необходимы для обеспечения безопасного руководства эксплуатационными процессами на железных дорогах.
Цели и задачи систем железнодорожной автоматики, телемеханики и управления следующие:
системы железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) обеспечивают безопасное управление транспортными процессами. Главным в них является аспект безопасности;
системы управления движением поездов обеспечивают оптимальное управление последовательностью основных и вспомогательных процессов при организации перевозок.
Взглянув на контур управления в системе ЖАТ, можно убедиться, что протекающие в нем процессы обусловлены внутренними событиями. Теоретически и на практике несколько процессов могут идти параллельно. В системах управления движением поездов процессы инициируются внешними факторами, такими, как график движения поездов, реагирование на возникновение потребности в перевозках и т. д.
Обе системы используют средства и методы передачи и обработки информации. Вопросы безопасности, надежности и доступности важны в обеих системах, даже если они служат различным целям: СЖАТ регулирует процессы перевозоки предупреждает аварии и крушения, в то время как система управления движением поездов должна предупреждать ошибки, влияющие на эффективность управления перевозками.
В современных системах управления и ЖАТ используются похожие технические компоненты (промышленные компьютеры, микропроцессорное управление), но любой вопрос в отношении их безопасности и эксплуатационной готовности следует рассматривать комплексно, принимая в расчет взаимосвязь обеих систем в разных ситуациях.
История развития систем сигнализации
XIX век
Появившиеся впервые в 1859-1860 гг. на дорогах красные диски надолго утверждаются на наших железных дорогах как один из основных видов входных сигнальных приборов.
Красные диски имелись двух типов.
В конструкции второго вида диск и фонарь вместе со стойкой могли поворачиваться на 90°. При обоих конструкциях диск, повернутый плоскостью к поезду, а ночью красный огонь требовали остановки; диск, стоящий параллельно пути, а ночью белый огонь разрешали вход поезду на станцию.
Управление дисками полагалось производить либо с пассажирской платформы, либо от входных стрелок. Однако имелось много дисков с приборами управления, расположенными непосредственно на стойках.
Зеленый диск представлял собой деревянный столб 6-8 м высотой с дощатым железным кругом с прорезью, прикрываемой зеленым стеклом, за которым помещался вставной или подъемный фонарь. Позже для зеленых дисков стали применять в качестве столбов старые рельсы, а диски изготовлять из тонкого котельного железа.
Красные диски устанавливались перед входной стрелкой на расстоянии от 10 до 100 сажен (21-210 м), в зависимости от местных условий, с таким расчетом, чтобы при маневрах поезда не выходили за диск.
Зеленые диски, или «дальние предельные сигналы», устанавливались за 250400 сажен (530-850 м) от входной стрелки.
Назначением красных дисков являлось «закрытие входа на станцию во время производства маневров», а также запрещение одновременного приема поездов противоположных направлений на однопутных дорогах.
Первые диски на Петербурго-Варшавской дороге были выписаны из-за границы. Это были так называемые диски Робера, управляемые посредством одного провода, в которой включался подвесной груз для регулировки натяжения провода. Это регулирующее устройство имело ряд недостатков: для открытия диска требовалось приложить большое усилие, при закрытии возможны были ушибы сигналиста, наконец, зимой диск часто не открывался.
Красные диски применялись на многих дорогах, но далеко не на всех. Железные дороги в этот период почти все находились в руках частных обществ, и вопросы технического оснащения железных дорог часто рассматривались лишь с точки зрения получения наибольших доходов.
Установка красных и зеленых дисков была произведена большинством железных дорог в течение 1870 г.
Однако отдельным дорогам по их просьбе были разрешены некоторые отступления. На Одесской дороге было разрешено применять деревянные семафоры, сигнализирующие днем красным шаром, а ночью красным фонарем. Фонарь и шар поднимались посредством веревки, конец который привязывался к перекладине на мачте. Вместе с тем технический комитет рекомендовал применить управление семафором посредством проволоки от пассажирской платформы.
Московско-Рязанской и Ряжско-Моршанской железным дорогам было разрешено «в виде исключения, впредь до утверждения министерством однообразного для всех дорог положения о сигналах, сохранить существующие у них вместо красных дисков на станциях и полустанциях семафоры, с тем, однако же, чтобы они были установлены не посередине станции или полустанции, а непременно у входных стрелок».
Некоторые дороги мотивировали просьбы о разрешении применить деревянные семафоры вместо металлических дисков тем, что первые могут быть изготовлены дорогой и, следовательно, дешевле дисков, выписываемых из-за границы.
В 1873 г. министерством путей сообщения было издано первое «Положение о сигналах», обязательное для всех русских железных дорог. Это положение санкционировало применение красных и зеленых дисков. Вместе с тем допускались и семафоры.
Согласно «Положению о сигналах» 1873 г., семафоры устанавливались как для указания поездным агентам свободного пути и необходимости остановки, так и для извещения путевой стражи о выходе поезда со станции. Такие путевые семафоры предупреждали путевую стражу о приближении поезда поднятым вверх крылом под углом 135° к мачте, а ночью белым огнем.
Входные семафоры вместо красных дисков применялись в 1870-х гг. уже в довольно значительных размерах. Сигнал остановки подавался семафорами посредством горизонтального положения крыла и красным огнем ночью. Сигнал «путь свободен» показывался либо отвесным положением крыла и белым огнем ночью (Московско-Брестская, Балтийская железные дороги), либо наклонным вниз на 45° к мачте (Московско-Рязанская, Рязано-Козловская железные дороги), либо наклонным вверх на 45° к горизонтали.
Семафоры устанавливались справа от пути, иногда крылом на путь, иногда крылом в поле. Семафоры имели обычно и контрольные огни, расположенные по направлению к станции, причем в качестве ночных контрольных огней применялись красный, зеленый, белый, синий, голубой.
На некоторых дорогах пользовались особыми станционными семафорами. Такие семафоры устанавливались посредине станции у станционных платформ и имели по два крыла, расположенных с обеих сторон мачты.
На Балтийской железной дороге такие семафоры давали три показания:
На Петербурго-Варшавской железной дороге подобный семафор был введен в 1872 г. на ст. Петербург, но каждое крыло могло занимать два положения: горизонтальное и наклонное.
Сигнализация безостановочного прохода через станцию вообще осуществлялась различно.
Опущенное положение крыла 1 семафора «С» при остальных (2, 3, 4) крыльях в горизонтальном положении разрешало поезду, идущему из В, войти на товарную станцию, такое же опущенное положение крыла 1 семафора «С», при условии, что поезд, идущий из Т, прошел открытый дальний семафор «Ф», разрешало и этому поезду войти на товарную станцию. Опущенное крыло 3 семафора «Б» разрешало поездам, следующим из В или Т (при условии открытого семафора «А»), проследовать к П.
Опущенное вниз крыло 2 семафора «С» разрешало проследовать на Т как поезду, идущему из П, так и поезду, отправляющемуся с товарной станции в Т, и, кроме того, разрешало поезду, идущему из Е, вход на товарную станцию (при условии, что открыт дальний семафор «Д»).
Опущенное крыло 4 семафора «Б» разрешало проследование на В поезду, идущему из П, отправление поезду на В с товарной станции и вход на товарную станцию поезду, идущему из Е (при условии, что открыт дальний семафор «Д»).
Сигнализация с современной точки зрения совершенно неудовлетворительная! Одно и то же показание семафора подавалось поездам, идущим с разных линий, одно и то же показание разрешало прием на станцию, отправление с нее и проследование поездов по линии, не проходящей через станцию.
Особенно неудобными были ночные показания. Не говоря уже об одновременном горении на рядом расположенных семафорах зеленого и красного огней, каждое разрешительное зеленое показание могло быть воспринято при пяти различных передвижениях. «Экономия» на семафорах очевидно способствовала не ускорению, а замедлению движения поездов и совершенно не содействовала безопасности их движения.
Конструкции семафоров, применявшихся на дорогах, были весьма различны. Применялись как деревянные, так и металлические мачты.
Управление семафорами и дисками производилось как с пассажирских платформ, так и от стрелочных будок, а иногда непосредственно с мачты. В первых двух случаях от переводного станка шла однопроводная проволочная передача к рычажному приводу с противовесом, устанавливаемому на мачте. На резервных шкивах проволока заменялась железной цепью. В передачу иногда включался примитивный компенсатор, большей же частью вместо компенсатора для регулировки натяжения тяги устанавливались стяжные муфты.
Недостатки существовавших на дорогах сигнальных устройств живо чувствовались передовыми работниками и для улучшения сигнализации предлагались соответственные мероприятия.
В докладе инженера М. Рутковского на первом совещательном съезде инженеров службы пути предлагалось, например, вводить семафоры вместо красных дисков, применять в семафорной проводке компенсаторы, устанавливать электрические повторители семафоров в помещении телеграфа.
Докладчик вполне правильно указывал следующие преимущества семафоров перед красными дисками:
а) при значительно большей высоте семафоров крылья их проектируются, как правило, на фон неба;
б) семафоры более ветроустойчивы;
в) от семафоров можно получать большее число показаний;
г) усилие для перемещения крыльев требуется меньше, чем для поворота диска.
Съезд, в общем, одобрил предложения докладчика и даже пошел далее, отметив в своем решении желательность введения предупредительных сигнальных приборов, дающих знать машинисту, в каком положении находится «дальний» (входной) семафор (открыт он или закрыт). Управление предупредительным диском рекомендовалось производить со станции и связывать с управлением входным семафором. Видимый предупредительный прибор считалось возможным заменять или дополнять звуковым сигналом, обращающим внимание поездной бригады на приближение к станции, как, например, петардами, автоматическим свистком Тимоховича и т. п.
Указывалось, что места установки предупредительных сигнальных приборов должны быть таковы, чтобы машинист имел возможность остановить поезд перед закрытым входным семафором.
Вместе с тем этот съезд признал выходные сигналы излишними, ввиду выдачи письменного или телеграфного разрешения. Такому решению способствовало, очевидно, незначительное распространение в то время на русских железных дорогах путевой блокировки и недооценка роли последней.
В 1883 г. были введены «Правила движения по железным дорогам», значительно разнящиеся от аналогичных правил 1874 г. Один из видных железнодорожных специалистов того времени И. И. Рихтер так говорил о новых правилах: «Положение о сигналах 1873 г., построенное на принципе открытых пунктов опасности и перегонов и условного или дозволительного блока, не отвечает интенсивности движения, требующей перехода к принципу закрытых пунктов опасности и переговоров или абсолютного блока». Комиссия, подготавливавшая правила движения 1883 г., рассматривала также проект нового «Положения о сигналах на железных дорогах (паровозных), открытых для общего пользования», разработанного ее подкомиссией. Этот проект в жизнь не был введен, главным образом по финансовым соображениям, но явился весьма интересным, почему немного на нем остановимся.
Таким образом, по принятой в настоящее время терминологии, предвиделись входные («предельные») и предупредительные (входные дальние) сигнальные приборы. Аналогичные «предельным» семафоры намечались и для блокпостов; в качестве выходных предполагались семафоры на два показания. Если исключить применение белого огня как сигнального, в остальном проект был, несомненно, прогрессивным, он предвидел скоростную трехзначную сигнализацию, осуществленную на наших дорогах лишь после революции. Быть может, прогрессивность предлагаемой сигнализации также явилась одной из причин отклонения проекта. Однако на некоторых дорогах новая сигнализация частично осуществлялась, положение же о сигналах 1873 г. официально сохранялось в течение 36 лет.
Управление сигнальными приборами осуществлялось преимущественно одиночным проводом. Двойная проволочная передача применялась для управления семафорами всего лишь на 8 дорогах.
Конструкции семафоров и дисков были весьма разнообразны. Так, были известны до 10 конструкций красных дисков и до 15 конструкций семафоров.
Семафорные мачты применялись как деревянные, так и металлические из корытообразного железа или решетчатые из уголкового железа.
На некоторых дорогах применялся управляемый с мачты двукрылый двухсторонний семафор на три показания.
Существовали семафоры с крылом, вращающимся вокруг оси, расположенной в центре тяжести крыла на особом кронштейне. Фонарь устанавливался в чугунном кожухе, внутри которого имелись очки с красным стеклом в сторону пути и синим в сторону станции. Очки связывались с поводком, соединенным с тягой, идущей от рычага с противовесом на мачте. Разрешительное показание давалось белым огнем.
Для контроля показаний семафоров при недостаточной видимости контрольных огней употреблялись электрические повторители в виде подвижного указателя-гальваноскопа или маленькой модели семафора с подвижным крылышком. Кроме того, при открытии семафора практиковалось включение звонка на платформе.
Применялись также механические повторители: либо в виде невысокого семафора, либо в виде небольшого поворотного красного диска, включающиеся в провод основного сигнала. Повторитель ставился у платформы и включался между рычагом и входным семафором, если управление последним производилось рычагом, установленным в помещении телеграфа.
Оригинальный маршрутный указатель был установлен на ст. Дебальцево. Этот указатель применялся при приеме и отправлении поездов и указывал одно из трех направлений движения. На мачте была установлена железная коробка с шестью отделениями, снабженными фигурными вырезами, прикрываемыми зелеными или молочными стеклами. Вырезы могли прикрываться щитками, управляемыми рычагами, помещенными в запираемом ящике на платформе.
Хотя «Положение о сигналах» 1873 г. пересмотрено не было, но некоторые новые указания по сигнализации» были даны в «Правилах содержания и охранения паровозных железных дорог» 1883 г. Так, параграф 146 этих правил требовал ограждения станций «сигналами» и «предупредительными сигналами»; параграф 149 устанавливал минимальную видимость сигнала остановки в 300 сажен (640 м); параграф 152 требовал установки повторителей или звонков.
В 1880-х гг. делаются первые попытки электрического управления семафорами.
В 1889 г. Н. А. Рахманиновым на ст. Москва Московско-Рязанской железной дороги были произведены опыты по управлению диском при помощи электричества.
Позднее были предложены и устанавливались электросемафоры и других русских изобретателей (Воловского, Филя и др.).
Оригинальные сигнальные приборы с электрическим управлением были предложены начальником службы телеграфа Курско-Харьково-Азовской дороги К. А. Кайлем. Входной диск снабжался цилиндрической коробкой с круглыми отверстиями с обеих сторон. Внутри коробки устанавливался электромеханизм, управляющий передвижением цветных стекол, перекрывающих отверстия в цилиндрической коробке. Принцип устройства электромеханизма несколько напоминает устройство сигнального механизма современного прожекторного светофора. Якорь поляризованного реле посредством зубчатой передачи управляет «окуляром» с цветными стеклами. Центр тяжести «окуляров» находится ниже точки опоры вала и стремится поставить якорь «А» в горизонтальное положение, соответствующее положению среднего красного стекла, чему помогает и противовес «Г». При пропускании через обмотку реле тока одного направления якорь, отклоняясь в одну сторону, ставит перед отверстием синее стекло (уменьшение скорости), а при пропускании тока обратного направления ставит «окуляр» в положение, при котором белый свет фонаря (путь свободен) ничем не прикрывается.