О технических методах снижения числа сбоев в работе основных локомотивных устройств безопасности

Кузьмин Владислав Сергеевич; Стряпкин Леонид Игоревич; Рядчиков Руслан Олегович

doi:10.20295/2412-9186-2022-8-2-133-149

УДК

656.256.3 656.259.2

О ТЕХНИЧЕСКИХ МЕТОДАХ СНИЖЕНИЯ ЧИСЛА СБОЕВ В РАБОТЕ ОСНОВНЫХ ЛОКОМОТИВНЫХ УСТРОЙСТВ БЕЗОПАСНОСТИ О технических методах снижения числа сбоев в работе основных локомотивных устройств безопасности

АА Аа

Опубликовано в Автоматика на транспорте · Страницы 133–149 · Рубрика: Живучесть, надежность, безопасность

DOI: https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-2-133-149

Получено: 14.06.2022 Одобрено: 14.06.2022 Опубликовано: 14.06.2022

Авторы

КУ

Кузьмин Владислав Сергеевич

СТ

Стряпкин Леонид Игоревич

РЯ

Рядчиков Руслан Олегович

КУ

Кузьмин Владислав Сергеевич

Ученая степень: кандидат технических наук

Российский университет транспорта (МИИТ) ассистент · кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» · Россия

Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (АО «НИИАС») Ведущий специалист · Отдел технологического обеспечения и робототехники Центра роботизации технологических процессов НТК интеллектуальных систем контроля и управления · Россия · Москва

СТ

Стряпкин Леонид Игоревич

Российский университет транспорта (МИИТ) старший преподаватель · кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» · Россия

РЯ

Рядчиков Руслан Олегович

Российский университет транспорта (МИИТ) Аспирант · Россия · Москва

АННОТАЦИЯ

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.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

устройство безопасности, автоматическая локомотивная сигнализация, числовой код, помехоустойчивость, электромагнитная совместимость, дешифратор, декодер

Текст

Текст (PDF)

Читать Скачать

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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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:https://doi.org/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.

ГОСТ

Кузьмин В. С., Стряпкин Л. И., Рядчиков Р. О. О технических методах снижения числа сбоев в работе основных локомотивных устройств безопасности // Автоматика на транспорте. 2022. №. 2. С. 133-149. DOI: https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-2-133-149. (дата обращения: 06.09.2026).

MLA

Кузьмин Владислав Сергеевич, Стряпкин Л. И., Рядчиков Р. О.. "О технических методах снижения числа сбоев в работе основных локомотивных устройств безопасности." Автоматика на транспорте 8.2 (2022): 133-149. DOI: https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-2-133-149.

APA

Кузьмин В. С., Стряпкин Л. И., Рядчиков Р. О. (2022). О технических методах снижения числа сбоев в работе основных локомотивных устройств безопасности. Автоматика на транспорте, 8(2), 133-149. https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-2-133-149

Chicago

Кузьмин Владислав Сергеевич, Стряпкин Л. И., Рядчиков Р. О.. "О технических методах снижения числа сбоев в работе основных локомотивных устройств безопасности." Автоматика на транспорте 8, no. 2 (2022): 133-149. https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-2-133-149.

WIKI

{{cite journal | author = Кузьмин В. С., Стряпкин Л. И., Рядчиков Р. О. | title = О технических методах снижения числа сбоев в работе основных локомотивных устройств безопасности | journal = Автоматика на транспорте | year = 2022 | volume = 8 | issue = 2 | pages = 133-149 | doi = 10.20295/2412-9186-2022-8-2-133-149 }}

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

Подтверждение