Высокоскоростной железнодорожный транспорт 11 страница

Одной из новейших японских разработок в области специального подвижного соста­ва, предназначенного для проведения ин­струментальных проверок состояния пути; систем электроснабжения; автоматики, те­лемеханики и связи, является высокоскоро­стной инспекционный электропоезд Е926 «East i»^[LXXI](рис. 20.3), созданный в 2002 г. Вос­точной японской железнодорожной компа­нией для мониторинга стационарных уст­ройств на ВСМ «Тохоку», «Дзёэцу», «Хокури- ку Синкансэн»; «Ямагата» и «Акита Мини- Синкансэн».

При проектировании за основу были взя­ты вагоны высокоскоростного поезда се­рии ЕЗ, которые имеют меньший габарит, чем вагоны обычных поездов Синкансэн. Это позволяет эксплуатировать инспекци­онный поезд Е926 как на линиях Синкан­сэн, так и на линиях Мини-Синкансэн. Сос­тав состоит из пяти моторных и одного

б

Рис. 20.3. Инспекционный поезд Е926 «EAST i»: и — общий вид; б — схема формирования поезда (отме­чены номера вагонов)

прицепного вагона, расположенного в се­редине (рис. 20.4). Максимальная скорость движения инспекционного поезда такая же как и пассажирских поездов, двигающих­ся по расписанию на линиях Синкансэн и Мини-Синкансэн, — соответственно, 275 и 130 км/ч.

Поезд Е926 рассчитан на три системы питания переменным электрическим то­ком: на линиях Синкансэн — напряжени­ем 25 кВ частотой 60 или 50 Гц; на лини­ях Мини-Синкансэн — от сети переменного тока напряжением 20 кВ, частотой 50 Гц. В вагонах поезда размещено оборудование, позволяющее проводить на максимальной скорости измерение различных геометри­ческих параметров пути, включая откло­нение положения рельсовых нитей в пла­не и по высоте; измерять величину про­садки пути, состояние (профиль) головки рельса; вертикальных и горизонтальных ускорений на уровне буксы колесной пары (рис. 20.5); измерение уровня шума, произ­водимого при качении колес по рельсам, величина и спектральный анализ которо­го позволяют также выявить различные

4

 

Рис. 20.4. Приборы для измерения геометри­ческих параметров рельсов: а — схематиче­ское размещение регистратора состояния поверхности катания головки рельса; б — регистратор боковой грани рельса; в — расположение приборов на тележке поезда:

1 — щелевая головка фоторегис-тратора;

2 — фоторегистратор; 3 — рама прибора; 4 — прожектор

 

Колебательные ускорения

 

 

Рис. 20.6. Измерение прямолинейности рельса в вертикальной плоскости

отклонения в техническом состоянии пу­тевой структуры.

Контрольно-измерительная и регистри­рующая аппаратура расположены в следу­ющих вагонах: № 1 — телекамеры для за­писи в процессе инспекционной поездки со­стояния пути впереди поезда; устройства для измерения геометрического положе­ния проводов контактной подвески; изме­рительные системы путевых устройств ав­томатики, телемеханики и связи (указан­ный комплект приборов этого вагона ис­пользуется при поездках вперед вагоном № 1); № 2 — устройства для измерения бо­кового давления на колесо; для измерения ускорений на уровне букс колесных пар; № 3 — устройства для измерения уровня вибрации вагона и смещения рельсов; мо­ниторинга состояния рельсов; компьютер обработки данных измерения бокового дав­ления на колесо; устройства записи изобра­жения; № 4 — в системе электроснабжения устройство измерения износа контактно­го провода, высоты, боковых отклонений; осмотр с поста наблюдателя за процессом токосъема; № 5 — в электроснабжении ус­тройство цифровой обработки данных из­мерений; мониторинга питающих прово­дов системы электроснабжения; приборы тестирования путевых устройств считыва­ния номера поезда; № 6 — телекамеры для записи в процессе инспекционной поездки состояния пути впереди поезда; устройст­ва для измерения геометрического поло­жения проводов контактной подвески; из­мерительные системы путевых устройств автоматики, телемеханики и связи (указан­ный комплект приборов этого вагона ис­пользуется при поездках вперед вагоном № 6).

Третий (немоторный) вагон поезда обо­рудован специальными тележками, с по­мощью которых так называемым методом «двух тележек», датчики измеряют верти­кальное смещение внутренних колес (осей) на неровностях пути (рис. 20.6). Измеренная величина вертикального смещения на кон­трольных отрезках АВ=2,3 м и ВС=14,3 м, преобразованная в цифровую информа­цию, передается в компьютер, где вычис­ляется и фиксируется вертикальное откло­нение прямолинейности рельса в пересче­те на длине 10 и 40 м.

Отклонение прямолинейности рельсов в плане фиксируется с помощью комплекта магнитных и оптических датчиков, закреп-

Высокоскоростной железнодорожный транспорт

Рис. 20.7. Схема размещения на тележке вагона устройств измерения прямолинейности рельсов в плане

ленных на двух тележках одного вагона также по методу «двух тележек». Работа­ющие совместно магнитные и оптические датчики (рис. 20.7) определяют положение рельса в плане, информация передается в компьютер, сопоставляющий данные дат­чиков двух тележек, выдает информацию об отклонении ровности рельса в плане на базе 10 и 40 м, которая фиксируется в ба­зе данных в привязке к конкретному участ­ку пути.

Специальный комплекс аппаратуры поез­да предназначен для слежения за состояни­ем контактной сети и систем электроснаб­жения. С помощью лазерных датчиков и ви­деокамер контролируются пространствен­ное положение контактного провода, его износ, геометрические параметры попереч­ного сечения, их изменение под воздейст­вием токоприемников. В вагоне № 4 нахо­дится пост наблюдателя за процессом то­косъема и видеокамера слежения для не­прерывной записи работы токоприемника (рис. 20.8).

Во время инспекционных поездок прове­ряется также режим работы тяговых транс­форматоров и сетей электроснабжения, фик­сируются и точно соотносятся с конкретной точкой пути величины напряжения на пи­тающем проводе; тяговые токи — в соот­ветствии с различными режимами движе­ния инспекционного поезда.

На концевых вагонах поезда размещены два независимых комплекта аппаратуры для контроля состояния систем автомати­ки, телемеханики и связи — устройств авто­матического управления движением поез­дов. Во время инспекционных поездок в за­висимости от направления движения поез­да используется комплект, расположенный в первом по ходу следования поезда вагоне (№ 1 или № 6). С помощью комплекта про­веряется работоспособность рельсовых це­пей; фиксируется уровень сигнала в системе передачи данных автоматической локомо­тивной сигнализации; выявляются помехи; оценивается состояние поездной радиосвя­зи; замеряется напряженность электромаг-

а                                                                                                       б

Окно наблюдателя за процессом токосъема

Лазерные источники                   Светоприемники света

Рис. 20.8. Контроль состояния контактной подвески и процесса тококосъема: а, б — устройства лазерного сканирования положения контактного провода; в — пост наблюдателя за работой токо­приемника и контактной сети (врезка) и общий вид токоприемника

нитного поля; частота появления ошибок в служебных системах передачи данных и в коммерческой телефонной связи.

Вся собранная информация фиксируется в цифровом виде на магнитных носителях в компьютере поста управления измери­тельными системами поезда, а по оконча­нию поездки передается в компьютер Цен­тра управления Синкансэн Восточной япон­ской железнодорожной компании (ВЯЖК), где накапливается, систематизируется и используется для планирования текущей и долгосрочной работы по обслуживанию и ремонту устройств (схема на рис. 20.9). Од­нако первичный анализ полученных в хо­де поездок «East i» данных осуществляется с АРМ персоналом поезда уже во время те­кущей инспекции (рис. 20.10). При обнару­жении существенных отклонений состоя­ния каких-либо объектов от нормы об этом немедленно сообщается в Центр управле­ния для принятия экстренных мер. За трое

Проход инспекционного поезда

Видеоинформация с телекамер поезда

VHS (первоначально) в настоящее время — DVD

Записанная информация

Отчет

Центр управления Синкансэн ВЯЖК

Отчет

Данные, необходим» ie для изучен» я

Организация, осуществляющая обслуживание и ремонт устройств инфраструктуры

/

Передача данных в режиме реального времени

Данные, инспекционного поезда

Обработка данных, расчет потребных сил и средств для обслуживания линии

НИЦ (носитель информации в цифровой форме)

i--------------------- Г’
1---------- ■ <------- ' 1 1
----------------- «ЧТ	—
р=                =чг
=5Г

Сервер

л

Компьютерный терминал инспекционного поезда

Данные инспекционного поезда

Графическая резервная база данных

Рис. 20.9. Укрупненная структурная схема передачи данных, полученных инспекционным поездом «EAST i»

 

 

Рис. 20.10. Автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов поезда

 

 

суток поезд проходит все высокоскорост­ные линии, входящие в Восточную япон­скую железнодорожную компанию, — око­ло 1900 км, которые обслуживаются две­надцатью дистанциями пути, и пополняет банк данных, необходимых для планирова­ния работ по обслуживанию инфраструк­туры ВСМ.

Во Франции в период создания первой вы­сокоскоростной железнодорожной магист­рали «Юго-Восток» («Sud—Est») Париж— Лион (введена в эксплуатацию в 1981 г.], так же, как и в Японии, формировалась при­борно-инструментальная база для контро­ля состояния устройств пути, автоматики, телемеханики и связи, систем электроснаб­жения ВСМ. Первоначально стационарные устройства ВСМ проверялись с помощью инспекционных вагонов типа «Mauzin», ко­торыми измеряли геометрические пара­метры пути и вагонов типа «Helene» и 1ES, предназначенных для проверки систем сиг­нализации и связи. Вагоны приводились в движение электровозом серии 2100 или тепловозом серии 67200.

В 1988 г. компания Alstom построила ин­спекционный вагон «Melusine»^[LXXII], который для проведения исследований включали в состав следующих по расписанию поездов TGV между электровозом и пассажирскими вагонами. Вагон можно было использовать с любым из находящихся в эксплуатации высокоскоростных поездов: TGV Sud — Est, Postal, Atlantique, Reseau, РВКА, POS, Duplex, кроме TGV TM из-за его меньшего габарита. Соединение вагона с локомотивом и пасса­жирским вагоном поезда осуществлялось с помощью винтовой ручной стяжки. Для со­хранения единой электрической сети це­пей управления и электроснабжения по­езда через вагон были пропущены тран­зитные электрические кабели (в том числе высоковольтные) с концевыми разъемами. Еще один измерительный вагон «Melusine» был изготовлен для использования на пер­вой высокоскоростной линии Испании Мад­рид— Севилья, открытой в 1992 г., где экс­плуатировался в составах высокоскорост­ных поездов AVE, прототипом для которых были французские поезда TGV А.

С помощью оборудования, находящего­ся в вагоне «Melusine», выявлялось взаимо­действие подвижного состава и пути; оп­ределялись дефекты на поверхности ката­ния рельсов, параметры рельсовой колеи в плане и по уровню; состояние контактной подвески инспектировалось с крыши ваго­на, где находится смотровой фонарь (блис­тер), из которого можно наблюдать за вза­имодействием токоприемника ближайше­го электровоза с контактным проводом. По мере расширения сети высокоскоростных сообщений и увеличения скорости движе­ния эти измерительные вагоны перестали удовлетворять растущим требованиям экс­плуатационников.

В 2004 г. администрация Национального общества железных дорог Франции (SNCF)

Рис. 20.11. Французский высокоскоростной инспекционный поезд «1R1S 320»

приняла решение построить высокоскоро­стной инспекционный поезд, который был введен в эксплуатацию в 2006 г. и получил наименование «IRIS 320»^[LXXIII][рис. 20.11).

Поезд создан на базе серийного трехсис­темного высокоскоростного электропоез­да TGV Reseau № 4530 выпуска 1995 г., про­шедшего необходимую модернизацию и пе­ределку; предназначен для комплексного инспектирования и измерения ряда пара­метров стационарных устройств высоко­скоростных железнодорожных линий без создания помех для движения поездов по графику. Это возможно, поскольку макси­мальная скорость поезда, в том числе и в ре­жиме проведения измерений — 320 км/ч. Поезд снабжен всеми необходимыми уст­ройствами и оборудованием для измере­ний, обработки и анализа полученных дан­ных, архивирования и хранения информа­ции. С учетом продолжительных инспек­ционных поездок в вагонах поезда созданы комфортные условия для персонала во вре­мя работы и отдыха.

Поезд работает в режиме инспекции ли­ний примерно 48 недель в году. Каждый квартал в течение одной недели поезд на­ходится на своей базе, где проводится тех­нический осмотр механической части, тя­гового привода, осуществляется необходи­мый ремонт, проверяются и тарируются измерительные приборы и аппаратура.

Структурные схемы информационного обеспечения работы поезда «IRIS 320» пред­ставлены на рис. 20.12, а, б, в.

Один раз в 15 суток с помощью поезда «IRIS 320» в движении со скоростью до 320 км/ч проверяется состояние всех вы­сокоскоростных линий Франции, а также примыканий к ним. Каждые 3 месяца — об­следуются остальные основные электри­фицированные железнодорожные магис­трали страны при движении со скоростью до 220 км/ч. В общей сложности обеспечи­вается проверка состояния до 280 тыс. км пути в год.

Как и в серийный пассажирский поезд, в состав «IRIS 320» включены два электрово­за, расположенные по концам и 10 сочле­ненных вагонов. В вагонах № 1 и № 2 раз­мещена аппаратура для проведения изме-

Определение                Измерения параметров четырех                      Обработка                 Проверка местонахождения *"различных комплексов устройств результатов достоверности

Информация о состояниях, угрожающих аварийными последствиями Передается в режиме реального времени через систему GPRS

Информация о прочих отклонениях от нормального состояния Передается через Интранет SNCF

Вся необработанная информация по результатам инспекционной поездки

Вся информация по результатам инспекционной поездки, прошедшая проверку на достоверность

Стационарный сервер

Другие проверки достоверности Другая проверка в сравнении с другими образцами

Загрузка и главную систему информации после обработки

Загрузка данных L- о текущих изменениях инфраструктуры Консультации по использованию данных через Интранет SNCF и почту

База данных SNCF -► Накопитель информации -* Передача информации В регионы

Доступ к данным с помощью компьютеризированных рабочих мест через Интранет SNCF

Региональные отделения SNCF по обслуживанию инфраструктуры

Решения о полевых работах с более высоким уровнем точности

-*■ Графические данные и анализ, необходимый для обслуживания пути, СЦБ и системы электроснабжения Статистический анализ эффективности обслуживания (основывается как на данных об угрожающих состояниях, так и на намерениях!

Рис. 20.12 (начало). Структурные схемы информационного обеспечения работы инспекционного поезда IR1S-320: а — алгоритм обработки информации в реальном масштабе времени; б — структурная схема включения поезда в систему эксплуатации и обслуживания железнодорожных линий и поездов TGV во Франции

---

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 273; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!