RailwayPassion.com - Форум за железопътен моделизъм

Общ форум | Chit-chat => Общи приказки, свързани с хобито | Chit-chat about the hobby => Темата е започната от: bdz43r в 06 Октомври 2014, 23:45:48

Титла: Що е то АЛС и има ли почва у нас? (по молба на Pach от катастрофалната тема)
Публикувано от: bdz43r в 06 Октомври 2014, 23:45:48

Първо искам да уточня, че имам известни пристрастия към АЛС още от първите ми срещи с него, които се затвърдиха след няколко случки, в т. ч. и мои грешки, случки с други колеги, както и наблюдения върху работата и порядките в западните железници, които използвам възможността да посещавам редовно.

Още в края на 19-ти век с увеличаване на скоростите и размерите на парните локомотиви, свързано с намалена видимост, е установено, че става много вероятно машинистите, заети с други дейности по самата машина, да пропуснат бързо преминаващ семафор с произтичащите от това неприятни последици. По-късно, вече с дизеловите и електрическите локомотиви, проблем остават основно по-високите скорости и случаите на забелязан, но невъзприет или впоследстиве забравен сигнал и настъпилите в резултат катастрофи.

АЛС е Автоматична Локомотивна Сигнализация – руско понятие, дошло у нас с руската система, монтирана на участъка Илиянци/Казичене – Карлово през 1972 г. Понятието напълно отговаря на системата, която повтаря паказанието на следващия светофор на малко светофорче в кабината на локомотива. При преминаване на жълт сигнал, от машиниста се изисква потвърждение, че го е възприел. При подминаване на затворен сигнал се предизвиква екстрено спиране.
Сигналите се предават по релсите чрез импулсно кодиране на контролния ток на релсовата верига (същият, чрез който се контролира заетостта на участъка). Той е с честота 75 Hz и около релсите се създава съответно магнитно поле с тази честота, което се улавя от малка антенка най-отпред на плуга или пред първата колоос. Инетресно е да се спомене, че и самте светофори са обвързани помежду си чрез същия този сигнал, т. е. един светофор „разбира“ какво свети следващия по кодирания сигнал, който получава през релсите. Този АЛС работи и до днес между Златица и Карлово, където стои оригиналната осигурителна техника от 1972 г, но оборудването на подвижния състав е отдавна демонтирано или изолирано.

Почти всички останали системи имат наименования, включително сборни понятия в смисъл „Автоматичен влаков контрол“ или „Автоматично въздействие върху влака“ и подобни, отговарящи на предназначението им.

Към 1872 г във Франция е измислена система, съществуваща и днес там, в Белгия и в Люксембург, наречена „Крокодил“. На всеки локомотив отдолу има телена четка, която контактува с електрически контакт между релсите. Ако контактът е под напрежение +20 V, това означава, че следващия сигнал е затворен и на машиниста се обръща внимание със звънец. Ако контактът е под напрежение -20 V, следващият сигнал е отворен и на машиниста се обръща внимание с камбана. Тези сигнали, естествено вече на запис, звучат и в най-новите влакове TGV. Системата не въздейства на движението на влака и няма ефект, ако машинистът, въпреки напомнянето подмине затворен сигнал.

Четката на локомотива, която допира крокодила. В случая не е телена, а от гъвкави метални пластини:
(http://bgrail.info/IMG_5150.jpg)

Повече внимание заслужава германската система Indusi, която се е разпространила и в бивша Югославия, Румъния и Австрия, където всички ЖП линии са оборудвани с нея. Името е съкращение от Induktive Zugsicherung, сиреч Индуктивна влакова защита. По-късно е наречена PZB (Punktförmige Zugbeeinflussung), за да се разграничава от въведената по високоскоростните линии LZB (Linienzugbeeinflussung ), където комуникацията е непрекъсната чрез кабел положен между релсите по цялата дължина на трасето.
Измислена е към 1931 г и значителна част от мрежата в Германия е била оборудвана в следващите години, но впоследствие по време на войната е изоставена, за да бъде възстановена отново след това. Днес почти всички ЖП линии в Германия имат Indusi.
За да работи с тогавашните (съществуващи и сега тук-там) механични централизации със семафори, системата е разработена за работа без външно захранване.
На локомотива са монтирани две антени, по една от всяка страна, като работи само тази отдясно по посока на движението. Антената излъчва електромагнитен сигнал с три честоти - 500, 1000 и 2000 Hz. На пътя, до дясната релса по посока на движението са монтирани индуктори, които резонират с една от трите честоти. По това локомотивът разбира не само, че е минал през активен индуктор, а и какъв е той. Неактивните не предизвикват реакция.

До всеки основен сигнал (който може да свети червено) има 2000 Hz индуктор. Той е активен само когато сигналът е затворен и предизвиква незабавно екстрено спиране.

До всеки предупредителен или входен сигнал, който е предупредителен за изходния има 1000 Hz индуктор, който е активен, когато следващия сигнал е затворен или е отворен за намалена скорост. Преминаването му изисква машинистът да потвърди, че е възприел сигнала до 2 секунди. Подканяне със звук няма и така ако машинистът пропусне сигнала, влакът задължително спира. Освен това до 23 секунди скоростта трябва да е намалена под 85 км/ч и ограничението е в сила до изтичане на 1250 метра от индуктора. На 700 м след него, ако машинистът види, че сигналът вече е отворен, може с бутон да се освободи от ограничението.

На 150-300 метра преди потенциално затворения сигнал има 500 Hz индуктор, който е активен, ако сигналът е затворен или даден за 40 км/ч. Той трябва да бъде преминат с до 65 км/ч и скоростта да бъде намалена под 45 км/ч в следващите 150 метра, т. е. в най-лошия случай, влакът ще мине на червено с тази скорост и ще спре автоматично в следващите 200 метра път на прохлъзване, осигурени зад всеки един затворен сигнал.
Ако машинистът преди това се е освободил от ограничението 85 км/ч с бутона, предполага се че е възприел погрешно сигнала и валкът спира без значение с каква скорост се движи.
Ако в следващите 400 метра след 500 Hz индуктора не бъде срещнат активен 2000 Hz индуктор, предполага се, че сигналът е преминат и не е бил затворен и скоростното ограничение отпада. Възможно е ограничението от 85 км/ч все още да е в сила, но машинистът вече може да се освободи от него чрез споменатия по-горе бутон.
Ако влакът спре след активен 500 Hz индуктор, ограничението на скоростта става 25 км/ч. Това е въведено след една катастрофа, където машинист потегля, подминава затворения сигнал с 45 км/ч и преди да може да спре се удря в друг влак, преминаващ през първата стрелка зад сигнала.
С различни комбинации могат да се контролират и по-сложни неща, а произволна скорост се контролира с датчик и 2000 Hz индуктор. Последният е активен определено време след преминаване на първата колоос през датчика. Ако влакът се движи по-бързо, ще премине през индуктора преди той да бъде изключен и ще спре екстрено.

При липса на индуктори, оборудването на локомотива не прави нищо, така че то винаги е включено (пломбирано е в това положение) и повреждането му се счита за сериозна повреда в осигурителната техника.

Indusi антена на локомотива (http://bgrail.info/IMG_5139.jpg)

500 Hz индуктор (http://bgrail.info/IMG_5253.jpg)

У нас след 1990 г участъкът София – Пловдив е оборудван с шведската система EBICAB 700 (JZG-703), производство на Ериксон. Оборудвани са и всички локомотиви от София, Пловдив и Стара Загора, както и част от мотрисите серия 32 от София. Впоследствие е забранено движението на необорудвани влакове в участъка.
Тази система комуникира с подвижния състав чрез т. нар. бализи, поставени върху траверсите в средата между двете релси. Бализите са пасивни и управляеми, като първите предават информация за профила на пътя, максималната скорост или ограниченията на скоростта, а вторите могат да подават различна информация според показанията на светофорите. Подава се и информация за разстоянието до следващия светофор, до началото на ограничението и т. н. Антената на локомотива постоянно излъчва електромагнитен сигнал, който се ползва и за захранване на самите бализи, докато антената преминава над тях. Така те нямат нужда от външно захранване. Оборудването на локомотива контролира максималната скорост, получена от бализите, а при приближаване на ограничение, изчислява кривата на намаляване на скоростта, която не бива да бъде пресичана. Машинистът е длъжен да съобрази намаляването на скоростта така, че изчисленията на АЛС да не го „изпреварят“, защото тогава системата се намесва и задържа влака (не екстрено) докато скоростта падне под изчислената или получена от бализите максимална такава, а ако ефектът от спирачката е недостатъчен, настъпва и екстрено задържане. Понеже системата може да получава информация само при преминаване над бализи, приближаването към предполагаемо затворен сигнал (когато тава информация е получена от предишния сигнал) може да става с до 40 км/ч и може да се ускорява едва след като той бъде преминат и се получи новата информация. Параметрите за дължина на влака, максимална скорост и вид спирачка се въвеждат ръчно от машиниста преди потегляне.

Пулт на машиниста Ериксон в ЕМВ серия 32:
(http://bgrail.info/DSC05261.jpg)

Към края на 90-те години в Европа се разработва нова система, която поетапно да замени 20-те различни, примитивни и несъвместими помежду си местни системи. В резултат се получава ETCS (European Train Control System) с трите си нива, от които третото мисля, че още не е ползвано, но е предвидено.
До 2020 г трябва всички основни еврокоридори да са оборудвани с ETCS, а в Швейцария отиват още по-напред и твърдят, че до 2017 г новата система напълно ще замени тяхната INTEGRA с електромагнити.

Ниво 1 работи на същия принцип като старата шведска система, която имаме и тук, но дава много повече възможности. Бализите могат да предават повече и по-подробна информация, а могат и да получават такава от подвижния състав. Предвидена е и възможност за т. нар. Euroloop – кабел, положен между релсите преди сигнала и дублиращ информацията от бализите при самия сигнал. Така локомотивът вече може да получи информация за новото показание на светофора още преди да е преминал покрай него.
Всеки светофор подава към влака т. нар. разрешение за движение с дължина равна на разстоянието до следващия светофор, където то трябва да бъде подновено. Изтичането на това разстояние, заедно с някакъв толеранс без да бъдат срещнати бализи с нова информация предизвиква най-често екстрено спиране или друга реакция според получените указания от последните преминати бализи.

Ниво 2 ползва GSM-R мрежа за непрекъсната обмяна на информацията с диспечерски център. Бализите са обикновени електронни километрични знаци, по които локомотивът се ориентира къде точно се намира и изпраща собственото си местоположение в диспечерския център, от където получава информация за скорости и разстояния. Физически светофори покрай пътя може да липсват. Вместо тях има табели, които само показват на машиниста мястото, което не трябва да подминава, а той се ориентира какво да прави само по дисплея на ETCS.

При Ниво 3 отпадат системите за контрол на заетостта на железния път (релсови вериги и броячи на оси). Разчита се на получената от самите влакове информация за тяхното местоположение по пътя и собствен контрол на целостта на влака. Така отпадат и фиксираните блок-участъци и влаковете могат да се следват на разстояние дори по-малко от спирачното.

Управляема ETCS бализа SIEMENS на светофор (http://bgrail.info/IMG_4200.jpg)

Пасивни репозициониращи ETCS бализи Alcatel между Стралджа и Церковски. Тези бализи предават само точно километрично положение за калибриране на измереното от самия локомотив разстояние. (http://bgrail.info/IMG_4313.jpg)

У нас до 2006 г е оборудван участъка Пловдив – Бургас, уж с ETCS, но кой знае защо половината се оказа със старата система на Ериксон. С истински ETCS Ниво 1, произвоство на Алкател са оборудвани ЖП възел Пловдив и участъка Стара Загора – Бургас. Заедно с това, локомотивите със съществуващ Ериксон бяха преоборудвани, а останалите основно от Бургас, получиха ново оборудване на Алкател, което е пригодено да чете и старите Ериксон бализи.
ETCS Ниво 1 има и по новата линия от Крумово до Димитровград, ще има и до Свиленград, и от Септември до Пловдив, където сега тече ремонт.

ETCS пулт на Алкател в ЕМВ серия 32. (http://bgrail.info/DSC05833.jpg)

Ериксон пулт на преоборудван с ETCS мотрисен влак. Някои индикации липсват поради ограничените възможности на пулта, други са приспособени към него. (http://bgrail.info/DSC05316.jpg)

Ето и как работи Алкател оборудването: https://www.youtube.com/watch?v=G1TBbDw36Bk
Малката стрелка показва максималната скорост, която не бива да бъде превишавана и при приближаване на намалението започва да ограничава скоростта, така че намалената скорост да бъде достигната точно където трябва. Вижда се, че поради несвоевременните действия, малката стрелка изпреварва голямата (текущата скорост), което предизвиква алармен сигнал, а ако разликата стане повече от 10 км/ч - автоматично задържане на спирачката.

Като допълнение към ETCS през последните няколко години е разработен и стандартен интрефейс (DMI – Driver-Machine Interface) в два варианта – сензорен дисплей и обикновен дисплей и бутони. В DMI е предвидена и индикация за различните местни системи, поддържани от бордовото оборудване.
Предстои скоро и у нас да се въведат такива дисплеи, заедно с GSM-R оборудване на локомотивите, което да се ползва по вече оборудваните и с ETCS, и с GSM-R участъци.

Каква е реалността у нас? Към 2008 г беше началото на края, за да достигнем към месец Юли т. г. 100% от влаковете с липсващ или изключен АЛС в съоръжените участъци.

Титла: Re: Що е то АЛС и има ли почва у нас? (по молба на Pach от катастрофалната тема)
Публикувано от: pach в 07 Октомври 2014, 09:01:54

Цитат на: bdz43r link=topic=4611.msg96810#msg96810 date=1412628348

Ниво 2 ползва GSM-R мрежа за непрекъсната обмяна на информацията с диспечерски център. Бализите са обикновени електронни километрични знаци, по които локомотивът се ориентира къде точно се намира и изпраща собственото си местоположение в диспечерския център, от където получава информация за скорости и разстояния. Физически светофори покрай пътя може да липсват. Вместо тях има табели, които само показват на машиниста мястото, което не трябва да подминава, а той се ориентира какво да прави само по дисплея на ETCS.

Дали от това може да се заключи, че в бъдеще светофорите ще отпаднат като външни на локомотива и релсите устройства,
подобно на отпадането на семафорите в миналото! Тоест машинистите ще си гледат дисплея на ЕТСS, а ние отстрани ще имаме светофорите вече като "ретро" аксесуари характерни за  периода до 6-та епоха (моделна).

Още веднъж благодаря за положениея труд да ни светнеш какво точно е АЛС и как се ползват нейните производни.
 :hi: :hi: :hi:

Не знам дали професор  TANO ще има желание да допълни (ако има нещо за допълване)
от гледната точка на "неподвижния" състав и инфраструктура... :scratch_ones_head:

Титла: Re: Що е то АЛС и има ли почва у нас? (по молба на Pach от катастрофалната тема)
Публикувано от: bdz43r в 07 Октомври 2014, 12:40:39

Цитат на: pach link=topic=4611.msg96812#msg96812 date=1412661714

Дали от това може да се заключи, че в бъдеще светофорите ще отпаднат като външни на локомотива и релсите устройства,
подобно на отпадането на семафорите в миналото! Тоест машинистите ще си гледат дисплея на ЕТСS, а ние отстрани ще имаме светофорите вече като "ретро" аксесуари характерни за  периода до 6-та епоха (моделна).

Не мисля, че в обозримо бъдеще ще отпаднат навсякъде. Но линии с ETCS Ниво 2 вече има, а в Германия тяхната LZB система е направила възможно това много отдавна и имат линии без проходни светофори вече почти 30 години. Светофори все пак има, но само на входа и изхода на участъка, както и в гарите. Зависимостите обаче са съвсем различни. Светофорът вече светва зелено не само, ако цялото междугарие е свободно, но и ако само първият блок-участък е совободен и приближаващият влак е "хванат" под контрола на компютъра в диспечерския център. Така двата влака пътуват из междугарието един зад друг само по информацията, подадена от LZB.

Може да се спомене накратко и как работи това LZB, предшестващо ETCS с повече от 30 години (за пръв път е използвано през 1965 г).
Между релсите са положени два кабела - един в средата и един до едната релса, които се кръстосват на всеки 100 метра и образуват ухо. В по-ново време, за повече надеждност 12,7-километровият LZB участък е разделен на части по 600 метра, които предават абсолютно еднаква информация. В началото и в края на участъка има малки уши, предаващи информация за номера на участъка, в който се навлиза или за край на LZB контрола. Компютъра на влака отчита промяната на сигнала при кръстосването на кабелите на всеки 100 метра и така се ориентира за местоположението си, което веднага изпраща на диспечерския център. Същото става и при изминаване на 100 метра, дори кръстосването да не бъде разпознато, но все пак при повече от 3 пропуснати кръстосвания (400 м пропътувано разстояние) се предполага, че нещо не е наред и се влиза в авариен режим. Диспечерският център пък след като получи информацията за местоположението на влака, изчислява каква трябва да му е максималната скорост, прицелната скорост,  разстоянието до следващото препятствие и т. н. и ги изпраща обратно на влака. LZB участъкът не се прекъсва между отделните блок-участъци с дължина 1,5 - 2,5 км. Диспечерският център разбира точно къде из блок-участъка се намира влака по получената от самия влак информация за местоположението. Така когато влакът наближи място за спиране, подадената информация е например "Стоп след 200 метра", а машинистът или вижда специално поставена табела на това място, или просто спира преди изтичането на тези метри и чака нова информация. Ако мястото за спиране бъде подминато неправомерно и влакът навлезе в друг блок-участък, диспечерският център ще разбере това по полученото от влака местоположение, попадащо в забранен блок и ще изпрати заповед за незабавно спиране.