студент
УДК 656.259.2 Изменения показаний сигналов или торможение поездов под воздействием путевых устройств
Нарушения в работе приемного оборудования автоматической локомотивной сигнализации основных локомотивных устройств безопасности ввиду мешающего действия электромагнитных помех (сбои) — достаточно частое явление на сети российских железных дорог. Основной причиной возникновения таких сбоев следует считать изменение электромагнитной обстановки, связанное во многом с активным внедрением современного электрического подвижного состава. С одной стороны, сбои являются следствием несоответствия собственных параметров и алгоритма работы приемного оборудования основных локомотивных устройств безопасности помехе, существующей в канале индуктивной связи автоматической локомотивной сигнализации. С другой стороны — следствием отсутствия нормативной документации с едиными установленными требованиями к параметрам помехи, при воздействии которой основные локомотивные устройства безопасности, в первую очередь построенные на релейной элементной базе, должны обеспечивать штатную работу. За прошедшие десятилетия предпринимались многочисленные и разнообразные по своей технической сущности попытки решить указанные антагонистические противоречия. Настоящая работа является одной из первых попыток обобщить и проанализировать результаты проведенных исследований и разработок. В основе работы — результаты патентного исследования, проведенного авторами с целью выявления тенденций развития технических мер по повышению помехоустойчивости работы основных локомотивных устройств безопасности. На их основе авторами были предложены, подробно описаны и обоснованы основные технические методы снижения числа сбоев в работе основных локомотивных устройств безопасности. Полученные результаты могут быть интересны специалистам, связанным с техническим обслуживанием, ремонтом, разработкой и совершенствованием основных локомотивных устройств безопасности, и будут использованы в дальнейшем при разработке теории числового кода автоматической локомотивной сигнализации.
устройство безопасности, автоматическая локомотивная сигнализация, числовой код, помехоустойчивость, электромагнитная совместимость, дешифратор, декодер
1. Лисенков В.М. Методы анализа и синтеза рельсовых цепей (статистический подход). Монография – М.: ВИНИТИ РАН, 2014. – 202 с.
2. Бестемьянов, П. Ф. Методика статистического моделирования электромагнитных помех в каналах автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте / П. Ф. Бестемьянов // Электротехника. – 2015. – № 9. – С. 2-8.
3. Метод оценки изменения электромагнитной обстановки в местах функционирования систем интервального регулирования движения поездов / Л. А. Баранов, П. Ф. Бестемьянов, В. Г. Сидоренко, Е. Г. Щербина // Наука и техника транспорта. – 2013. – № 3. – С. 035-040.
4. Как повысить помехоустойчивость работы АЛСН / А. К. Табунщиков, Ю. А. Барышев, Е. В. Горенбейн, Л. И. Стряпкин // Локомотив. – 2013. – № 4(676). – С. 32-33.
5. Щербина Е. Г. Характеристики помехоустойчивости фазочувствительных реле для расчета нормативов электромагнитной совместимости / Е. Г. Щербина // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2010. – № 3(39). – С. 82-88.
6. Дорош В. Э. Анализ индуктивных связей в системе автоматической локомотивной сигнализации / В. Э. Дорош, Д. В. Десятков, А. О. Шилин // Образование - наука - производство : Материалы V Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием), Чита, 07 октября 2021 года. – Чита: Забайкальский институт железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Иркутский университет путей сообщения», 2021. – С. 98-99.
7. Кравцов, Ю. А. Интервальное регулирование при наличии помех / Ю. А. Кравцов, В. М. Сафро, А. Б. Чегуров // Мир транспорта. – 2012. – Т. 10. – № 4(42). – С. 66-70.
8. Midya S. An overview of electromagnetic compatibility challenges in European Rail Traffic Management System / S. Midya, R. Thottappillil // Transportation Research Part C: Emerging Technologies. – 2008. – Vol. 16. – I. 5. – Pp. 515-534.
9. Feng J. Analysis and Research on Electromagnetic Compatibility of High Speed Railway Traction Current Harmonics to Track Circuit / J. Feng, J. G. Cao, Z. H. Wu // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. – 2021. – Vol. 31. – I. 8. – Pp. l-4. – DOI: 10.1109/TASC.2021.3090347.
10. Zhang D. Simulation of electromagnetic environment inside railway / D. Zhang, Y. Wen, J. Zhang, Q. Shan, L. Ma // Proceedings of 2014 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA). – 2014. – Pp. 569-573. – DOI: 10.1109/ICEAA.2014.6903924.
11. Ruddle A. R. Computation of electromagnetic fields in the vicinity of a railway catenary / A. R. Ruddle // Proceedings of IEE Colloquium on EMC in Electric Traction and Signalling. – 1995. – Pp. 2/1-2/4. – DOI: 10.1049/ic:19951249.
12. Jaekel B. W. Investigation and control methods for the EMC of interlocking systems in the railway environment / B. W. Jaekel // Proceedings of 2003 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility. – 2003. – Vol. 1. – Pp. 418-421. – DOI: 10.1109/ICSMC2.2003.1428280.
13. Yang L. Induced voltage study and measurement for communication system in railway / L. Yang, L. C. Hian, L. W. Leong, O. M. C. Kevin // Proceedings of 2018 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC/APEMC). – 2018. – Pp. 32-35. – DOI: 10.1109/ISEMC.2018.8393733.
14. Zhang L. Simulation and Analysis for Electromagnetic Environment of Traction Network / L. Zhang, Y. Zhu, S. Chen, D. Zhang // Proceedings of 2021 XXXIVth General Assembly and Scientific Symposium of the International Union of Radio Science (URSI GASS). – 2021. – Pp. 1-4. – DOI: 10.23919/URSIGASS51995.2021.9560338.
15. Hybrid Numerical Modeling of Electromagnetic Interference in Train Communication Systems / W. Hou, X. Zhang, J. Wang, C. D. Sarris // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2020. – Vol. 62. – I. 3. – Pp. 715-724. – DOI: 10.1109/TEMC.2019.2920656.
16. Кузьмин В. С. Устройства проверки АЛС: прошлое, настоящее и ближайшее будущее / В. С. Кузьмин, П. М. Меркулов, Н. А. Гаврилюк // Локомотив. – 2021. – № 6(775). – С. 37-39.
17. Система управления и диагностики электровоза ЭП10. Научно-техническое издание / Под ред. С. В. Покровского. – М.: Интекст, 2009. – 356 с.
18. Воротилкин, А. В. Проблемы влияния тяжеловесных поездов на приборы безопасности при электротяге переменного тока / А. В. Воротилкин, А. П. Хоменко, В. И. Шаманов // Железнодорожный транспорт. – 2006. – № 10. – С. 17-21.
19. Влияние тяжеловесных поездов на рельсовые цепи и АЛСН / И. Н. Шевердин, В. И. Шаманов, Ю. А. Трофимов, А. В. Пультяков // Автоматика, связь, информатика. – 2006. – № 10. – С. 16-19.
20. Шаманов, В. И. Влияние условий эксплуатации на устойчивость работы АЛСН / В. И. Шаманов, А. В. Пультяков, Ю. А. Трофимов // Железнодорожный транспорт. – 2009. – № 5. – С. 46-50.
21. Патент № 2249508 C1 Российская Федерация, МПК B60L 3/00. Устройство контроля тягового тока электровоза по условиям электромагнитной совместимости с фазочувствительными рельсовыми цепями железнодорожной автоматики : № 2003128084/11 : заявл. 19.09.2003 : опубл. 10.04.2005 / М. Д. Рабинович, Б. Д. Никифоров, Ю. А. Кравцов [и др.] ; заявитель Закрытое акционерное общество «Отраслевой центр внедрения новой техники и технологий». – 6 с.
22. Методика оценки работоспособности рельсовых цепей тональной частоты при воздействии тока электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом / П. Ф. Бестемьянов, Ю. А. Кравцов, Е. Г. Щербина, А. Б. Чегуров // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2012. – № 1(45). – С. 87-92.
23. Нормативы по электромагнитной совместимости подвижного состава и рельсовых цепей и методы их проверки / Ю. А. Кравцов, Е. В. Архипов, А. А. Антонов, М. Е. Бакин // Наука и техника транспорта. – 2014. – № 2. – С. 65-71.
24. Кравцов, Ю. А. Электромагнитная совместимость рельсовых цепей и электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом / Ю. А. Кравцов // Автоматика на транспорте. – 2015. – Т. 1. – № 1. – С. 7-27.
25. История СТМ [Электронный ресурс] // Машиностроительный холдинг железнодорожной техники - Синара - Транспортные Машины: [сайт]. URL: https://sinaratm.ru/about/history/ (дата обращения 26.03.2022).
26. История Трансмашхолдинга [Электронный ресурс] // ТМХ: [сайт]. URL: https://www.tmholding.ru/about_us/history_tm/ (дата обращения 26.03.2022).
27. Патент № 2248899 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/04. Комплексное локомотивное устройство безопасности унифицированное (клуб-у) : № 2003129732/11 : заявл. 08.10.2003 : опубл. 27.03.2005 / А. Ю. Елагин, В. И. Зорин, С. В. Киселева [и др.] ; заявитель ООО «Транспортные системы безопасности и автоматической локомотивной сигнализации» (ООО «СБ-ТРАНС-АЛС»). – 9 с.
28. Патент № 2653667 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/00. Устройство бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации : № 2017129701 : заявл. 22.08.2017 : опубл. 11.05.2018 / С. В. Киселева, Г. К. Кисельгоф, Д. М. Красовицкий [и др.] ; заявитель Акционерное общество Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте. – 18 с.
29. Патент на полезную модель № 112138 U1 Российская Федерация, МПК B61L 25/00. Система автоматической локомотивной сигнализации с контролем бдительности машиниста и скорости движения локомотива : № 2010111367/11 : заявл. 25.03.2010 : опубл. 10.01.2012 / А. М. Вайгель, А. Н. Капустин, Б. Д. Никифоров [и др.] ; заявитель Открытое акционерное общество «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ» (ОАО «РЖД»). – 16 с.
30. Патент № 2420418 C2 Российская Федерация, МПК B61L 25/00. Комплексное локомотивное устройство безопасности : № 2007145632/11 : заявл. 11.12.2007 : опубл. 10.06.2011 / В. И. Зорин, С. А. Перевозчиков, А. С. Рычков [и др.] ; заявитель Открытое акционерное общество «Ижевский радиозавод». – 15 с.
31. Патент № 2513341 C1 Российская Федерация, МПК B61L 3/20. Способ автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и устройство автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа : № 2012143287/11 : заявл. 10.10.2012 : опубл. 20.04.2014 / В. В. Висков, А. В. Гурьянов, Г. К. Кисельгоф [и др.] ; заявитель Открытое акционерное общество «Российские железные дороги». – 6 с.
32. Патент № 2652676 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/06. Устройство автоматической локомотивной сигнализации с интегрированием принимаемых сигналов : № 2017107858 : заявл. 10.03.2017 : опубл. 28.04.2018 / А. К. Табунщиков, В. С. Кузьмин, Л. И. Стряпкин ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II» МГУПС (МИИТ). – 7 с.
33. Патент на полезную модель № 202178 U1 Российская Федерация, МПК B61L 25/06, B61L 3/16. Устройство для снижения числа сбоев в работе автоматической локомотивной сигнализации : № 2020132953 : заявл. 06.10.2020 : опубл. 05.02.2021 / В. С. Кузьмин. – 11 с.
34. Патент на полезную модель № 159957 U1 Российская Федерация, МПК B61L 25/06. Устройство автоматической локомотивной сигнализации : № 2015114247/11 : заявл. 16.04.2015 : опубл. 20.02.2016 / В. Б. Леушин, А. И. Ледовских. – 6 с.
35. Патент № 2241620 C2 Российская Федерация, МПК B61C 17/12, B61L 3/08, B61L 3/20. Способ передачи данных через проводник тягового тока, проводящий электрический приводной ток для транспортных средств : № 2001125935/11 : заявл. 22.02.2000 : опубл. 10.12.2004 / Г. Грипентрог, Р. Майер, Э. Шнайдер, П. Прибе. – 10 с.
36. Патент № 2304061 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/06. Адаптивный приемник сигналов автоматической локомотивной сигнализации : № 2005137093/11 : заявл. 30.11.2005 : опубл. 10.08.2007 / В. М. Абрамов, Б. Д. Никифоров, А. Э. Правдолюбов [и др.] ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «АВП-Технология». – 7 с.
37. Патент № 2618616 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/06, H04B 15/00. Устройство подавления импульсных помех на входе локомотивного приемника АЛС : № 2015154775 : заявл. 21.12.2015 : опубл. 04.05.2017 / И. А. Аргунов, Н. Ю. Вихрова, Е. В. Горенбейн [и др.] ; заявитель Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте». – 7 с.
38. Патент № 2629831 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/00. Способ защиты устройств автоматической локомотивной сигнализации от аддитивных сосредоточенных помех : № 2016137520 : заявл. 20.09.2016 : опубл. 04.09.2017 / А. С. Архипов, А. А. Горчаков, В. А. Коляда [и др.] ; заявитель Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (ОАО «НИИАС»). – 9 с.
39. Патент № 2727077 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/06. Однополосный цифровой фильтр для автоматической локомотивной сигнализации : № 2019114631 : заявл. 13.05.2019 : опубл. 17.07.2020 / М. Э. Скоробогатов, А. В. Пультяков, В. В. Демьянов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС). – 8 с.
40. Патент на полезную модель № 158579 U1 Российская Федерация, МПК B61L 3/20. Устройство автоматической локомотивной сигнализации с дополнительной компенсацией помех на входе приемника : № 2015118934/11 : заявл. 20.05.2015 : опубл. 10.01.2016 / А. К. Табунщиков, Ю. А. Барышев, И. А. Аргунов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» МГУПС (МИИТ). – 10 с.
41. Патент на полезную модель № 87984 U1 Российская Федерация, МПК B61L 23/34. Устройство автоматической локомотивной сигнализации : № 2009117398/22 : заявл. 08.05.2009 : опубл. 27.10.2009 / Ю. А. Барышев, А. К. Табунщиков ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ). – 4 с.
42. Патент № 2533942 C2 Российская Федерация, МПК B61L 25/06. Устройство повышения электромагнитной совместимости автоматической локомотивной сигнализации с обратной тяговой сетью : № 2013109329/11 : заявл. 01.03.2013 : опубл. 27.11.2014 / А. В. Пультяков, Ю. А. Трофимов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС). – 7 с.
43. Патент на полезную модель № 47307 U1 Российская Федерация, МПК B61L 25/06. Приемное устройство автоматической локомативной сигнализации : № 2005105403/22 : заявл. 25.02.2005 : опубл. 27.08.2005 / Р. Р. Юсупов, В. Б. Леушин, К. Э. Блачев ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государственная академия путей сообщения» (СамГАПС). – 13 с.
44. Патент № 2344958 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/02. Способ защиты работы устройств автоматической локомотивной сигнализации от помех линий электропередач : № 2007113294/11 : заявл. 09.04.2007 : опубл. 27.01.2009 / Ю. И. Полевой, Л. В. Полевая, Д. В. Аграфенин ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государственная академия путей сообщения» (СамГАПС). – 5 с.
45. Патент № 2466897 C2 Российская Федерация, МПК B61L 25/02. Устройство защиты работы устройств автоматической локомотивной сигнализации от помех линий электропередач : № 2011108178/11 : заявл. 02.03.2011 : опубл. 20.11.2012 / Ю. И. Полевой, Д. В. Аграфенин, А. В. Вайшнарас ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения» (СамГУПС). – 6 с.
46. Патент № 2475395 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/02. Устройство защиты работы устройств автоматической локомотивной сигнализации от помех линий электропередач : № 2011127276/11 : заявл. 01.07.2011 : опубл. 20.02.2013 / Ю. И. Полевой, А. М. Косолапов ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения» (СамГУПС). – 7 с.
47. Патент № 2656682 C1 Российская Федерация, МПК B61L 25/02. Универсальный способ защиты работы устройств АЛС от помех : № 2017117093 : заявл. 17.05.2017 : опубл. 07.06.2018 / Ю. И. Полевой, А. В. Горелик. – 11 с.
