Курсовая работа: Электромагнитная совместимость устройств автоматической локомотивной сигнализации с тяговой сетью

- систематическая погрешность обусловленная наличием расстояния между датчиком проезда изостыков и приемными катушками АЛС. Эту составляющую можно исключить при начальной калибровке;

- прогрессирующая систематическая погрешность, обусловленная радиальным износом колесных пар (может достигать 3 %);

- систематические и случайные погрешности датчиков оборота колесной пары и преобразовательной аппаратуры (0,3%).Этой составляющей в виду ее малости можно пренебречь.

Погрешности измерения амплитуды тока АЛС аппаратурой вагона-лаборатории также складывается из трех составляющих:

- систематическая погрешность, обусловленная высотой приемных катушек ;

- случайная погрешность, возникающая от механических колебаний приемных катушек во время движения. Как указывается в работе она составляет 10%, что является предельным, а иногда может достигать и 30% [14];

- систематические и случайные погрешности преобразовательной аппаратуры.

Существует и другая система автоматизированной проверки параметров сигналов АЛСН и кодовых РЦ из вагона лаборатории, предложенная Удовиковым, которая является модернизированным вариантом системы «Контроль».

Данная система предназначена для автоматизированной комплексной оценке работоспособности рельсовых цепей и выполняет следующие функции:

- измерение модуля, аргумента и временных параметров тока АЛС, а также значения обратного тягового тока в рельсах;

- измерение текущей ординаты рельсовой линии, фиксировать начало и конец рельсовой цепи, и контролировать исправность изостыков;

- вычислять параметры рельсовой линии и аппаратуры РЦ по результатам измерений и определять показатели работоспособности РЦ;

- документально фиксировать измеренную информацию.

Для уменьшения инструментальных погрешностей необходимо:

- совершенствовать измерительную аппаратуру, использовать статистическую обработку результатов и автоматически корректировать систематические погрешности;

- использовать системный подход в измерении, т.е. не рассматривать каждый параметр обособленно, а учитывать тесную взаимосвязь. В конечном итоге необходимо получать общую оценку о работоспособности системы.

Современный уровень развития микропроцессорной и компьютерной техники позволяет решить вопрос о контроле работы устройств автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), что предполагает оценку ее временных и численных параметров кодовых сигналов, по-новому.

4. Устройство для измерения параметров АЛС

Для контроля параметров кодовых сигналов устройств АЛС, на базе персонального компьютера типа IBM PC, предлагается устройство, структурная схема которого приведена на рис. 4.

Сигнала с приемных катушек АЛС поступает в компьютер через параллельный порт LTP. Для этого осуществляется согласование входного сигнала с входным диапазоном аналого-цифрового преобразователя (АЦП). В устройстве используется десятиразрядное АЦП типа К1113ПВ1. Применение АЦП более низкого разряда не обеспечивает необходимую точность измерений и приведет к высокой степени погрешности при записи сигнала.

Для управления работой АЦП используется программируемый таймер типа К580ВИ53, который задает частоту дискретизации входного сигнала. Управление информационной системой осуществляется программой написанной на языке высокого уровня Delphi.

Контроль готовности АЦП осуществляется через специальный вход LPT порта, вызывающий аппаратное прерывание. Подпрограмма обработки прерывания осуществляет чтение шины данных АЦП через мультиплексоры в ОЗУ компьютера. Далее производится компьютерная обработка результатов, определяется спектр сигнала, его амплитуды и фазы, а также осуществляется статистическая обработка результатов.

Данное устройство позволяет записывать сигнал с выхода фильтра, как этого требует Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки, и с выходов катушек АЛС. Сигнал, записанный с катушек АЛС, представляет собой сумму кодовых сигналов АЛС и тягового тока со всеми его гармоническими составляющими и импульсными помехами, возникающими во время работы локомотива. И поэтому данное устройство позволит анализировать не только временные и численные параметры кодов АЛС, но и оценить степень влияния помех на работу систем автоматики и определить аналитически причины их появления.

5. Результаты измерений

Результаты измерений параметров кодов АЛС, проведенные с помощью измерительной системы «Контроль», установленной в вагон-лаборатории на Одесской железной дороге, приведены на листе 5.

Одним из основных параметров, который определяет устойчивую передачу сигналов, является номинальный ток АЛС в рельсах в начале рельсовой линии. Ток в рельсах определяется по напряжению, индуктируемому им в приемных катушках и измеренному на выходе локомотивного фильтра с тем, чтобы посторонние токи другой частоты не исказили результаты [15].

На листе 5 изображены сигналы, снятые с катушек АЛС вагона-лаборатории, для нескольких рельсовых цепей соответствующие кодовому току и проезду изостыков и искусственных измерений. Также на листе приведена таблица измерений численных и временных параметров кодов АЛС для перегона и станции, в которой для каждой РЦ исследуемого перегона (станции) определены длительность первого импульса и первого интервала, а также величина тока на входе РЦ. Как видно из данных, приведенных в таблице, наблюдается различного рода отклонения в численных и временных параметрах рельсовых цепей.

Из данных, приведенных на листе 5, видно, что в ряде случаев сигнал соответствующий проезду изостыка является ложным. Из диаграммы кодового тока следует, что сигнал увеличивается от начала к концу линии примерно в 3 раза. На отдельных участках увеличение тока достигает 5-6 раз. При переходе с одной рельсовой цепи на другую имеет место перерыв в поступлении кодов на приемные катушки. Эти точки не всегда совпадают с сигналом, соответствующем проезду изостыка. В данном случае перерыв в приеме сигнала является настолько коротким, что не может послужить причиной остановки поезда.

На кривых также видно наличие помех в рельсовых цепях. Но существующая система не позволяет оценить их природу, величину и характер оказываемого ими влияния.