Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata.Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit




Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Tehnica mecanica


Index » inginerie » Tehnica mecanica
» SISTEMUL ATC - Rolul sistemului de control automat al trenului


SISTEMUL ATC - Rolul sistemului de control automat al trenului


SISTEMUL ATC

Id: 3EST000204-7659

Descriere
Sistemul ATC

Rev: 1



1. Scop

Rolul sistemului de control automat al trenului (ATC) este de a primi/trimite informatii de la/la sistemul de semnalizare din cale. Informatiile de la instalatia de semnalizare din cale, de la balize (BTM) si de la circuitele de cale (CTIU), sunt transmise la computerul ATC (ATP COMC) care utilizeaza datele pentru a stabili autorizarea miscarii trenului.

Sistemul interactioneaza cu sistemul de comunicatii si control, care controleaza tractiunea, franele etc. Vezi 3EST000204-0237 Descrierea sistemului Sistemul de comunicatii si control pentru mai multe informatii despre sistemul de comunicatii si control.

ABVD

Dispozitiv de comanda a valvelor analogice de frana 

AX

Intrari/iesiri analogice 

BTM

Modul de comunicatii cu balizele 

COMC

Unitate de comunicatii 

CTIU

Interfata pentru circuitul de cale codificat 

DCU/A

Unitate de control pentru convertizorul serviciilor auxiliare 

DCU/M

Unitate de control a echipamentelor convertizorului de tractiune/franare 

DX

Intrari/iesiri digitale 

GW

Unitate poarta 

MFSD

Vitezometru multifunctional 

MVB

Magistrala de comunicatii a vehiculului 

SDU

Unitate de control viteza - distanta 

SSEN

Modul senzor de viteza 

TDS

Afisaj TDS cu 4 randuri 

VCU

Unitate de control a vehiculului 

VDX

Intrari/iesiri digitale vitale 

WTB

Magistrala de cabluri a trenului 

Figura 1. Reteaua de comunicatii a trenului

Interfata cu mecanicul este asigurata de vitezometrul multifunctional (MFSD) care afiseaza indicatii precum:

  • Viteza
  • Distanta tinta
  • Viteza tinta
  • Modul ATC si informatiile de stare

Vitezometrul multifunctional (MFSD) este utilizat si pentru introducerea de catre mecanic a unor cereri adresate echipamentului ATC.

Sistemul este format din urmatoarele unitati:

  • MFSD
  • SDU-C
  • CTIU
  • BTM si antena compacta
  • VDX-C
  • COMC (ATP si TWC)
  • VCULite (ATO)

1.1. Glosar de termeni

Tabelul 2. Glosar de termeni


Oprire absoluta 

Tinta nu poate fi depasita fara autorizare speciala. 

ATC 

Control automat al trenului. ATC este un sistem care consta din doua unitati principale, ATP si ATO. Asigura functiile pentru exploatarea si supravegherea automata a vitezei trenului. 

Mod ATC 

Trenul poate fi exploatat intr-unul din cele trei moduri definite de ATC si anume ATO , ATP sau DEP (depou)

Stare ATC 

Unitatea ATC poate fi in 5 stari diferite: Oprit, Pornit, Eroare sistem, Inactiv si Activ

ATO 

Conducere automata a trenului. ATO este un sistem ne-vital care sub supravegherea ATP conduce automat trenul intre doua statii consecutive. Efectueaza o oprire de precizie la peronul de destinatie. 

ATO  

ATO este modul utilizat in exploatarea curenta, comanda de plecare fiind data numai de la butoanele de comanda a plecarii. 

ATP 

Protectie automata a trenului. ATP este un sistem sigur in caz de defectare care supravegheaza functionarea trenului. El are autoritatea de a aplica franele pentru a evita o situatie de urgenta. 

ATP  

Manual cu Cab Signal (semnalizare la bord) - mod ATC utilizat pe linia principala si pe linia de legatura. Mecanicul conduce trenul complet supravegheat de sistemul ATP. 

Baliza 

Un repetor de impulsuri amplasat intre sine. 

Antena pentru balize 

O antena montata la vehicul pentru activarea balizelor si receptionarea informatiilor de la balize. 

Marcaj circuit de cale de la baliza 

Valoarea marcajului circuitului de cale citit de la o baliza pentru validarea circuitului de cale curent. 

Marcaj test pentru circuitul de cale de la baliza 

Valoarea marcajului circuitului de cale citit de la o baliza, pentru testarea si validarea circuitului de cale curent; daca este primit acest marcaj, trebuie sa fie prezente un circuit de cale valid impreuna cu marcajul corespunzator de circuit de cale. 

BTM 

Modul de comunicatii cu balizele. 

Sistem de baza 

Sistemul hard si soft care manevreaza functiile de baza necesare pentru aplicatie. 

Bloc 

Calea de rulare este impartita in cateva blocuri. Fiecare bloc este echipat cu cel putin un circuit de cale. 

Cheie de activare a cabinei 

Mecanicul utilizeaza o cheie pentru a activa cabina inactiva, inclusiv sistemul ATC. 

Viteza permisa 

Viteza maxima admisa pe portiunea de cale sau de bloc unde este prezent trenul. ATP primeste continuu aceasta valoare prin intermediul circuitului de cale si o supravegheaza astfel incat sa nu fie depasita niciodata. 

COMC 

Un computer. Este utilizat in sistemul ATC ca un computer general. Unul este utilizat pentru aplicatia ATP si unul pentru TWC si pentru diverse functii. 

CTIU 

Interfata pentru circuitul de cale codificat. 

CRC 

Cod ciclic de redundanta. 

Punct de date 

Punctul de referinta pentru datele referitoare la distanta din mesajul circuitului de cale. Punctul de date reprezinta intotdeauna cea mai recenta limita, adica este situat intre circuitul de cale anterior si cel curent. 

DBT 

Timp de pierdere dinamic. Timpul maxim de pierdere a circuitului de cale in functie de viteza curenta a trenului, calculat de ATP si utilizat de CTIU pentru validarea circuitului de cale. 

Dezactivat 

Cand starea cabinei este schimbata din "Activa" in "Inactiva". 

Panoul de pe pupitrul mecanicului 

Panoul utilizat de sistemul ATC pentru interactiunea cu mecanicul. 

I2

Standard de protocol de comunicatii interne pe doua fire 

IO 

Intrare / Iesire 

MVB 

Magistrala de comunicatii a vehiculului; legatura de comunicatie utilizata de sistemul ATC pentru comunicatiile interne. 

Contor de parcurs (kilometraj) 

O valoare calculata de ATP pentru distanta parcursa de la ultimul test de pornire, pe baza senzorului de viteza (tahometru). 

Viteza permisa 

Viteza momentana maxima permisa calculata de ATP. Aceasta viteza este indicata pe interfata ATC cu mecanicul. 

Bobina receptoare (Antena ATP) 

O antena montata la vehicul pentru receptionarea informatiilor de la circuitul de cale. 

Acceleratie la tractiune 

Acceleratia vehiculului comandata de controlerul de bord sau de sistemul ATO. 

PSM 

Balize pentru oprire la punct fix. 

SDU 

Unitate de control viteza - distanta. 

Controler de bord 

O maneta care comanda in cateva trepte tractiunea/franarea trenului. O pozitie de capat determina capacitatea completa de tractiune, in timp ce cealalta pozitie de capat determina franarea de serviciu totala. Pozitia de mijloc este pentru mersul lansat. 

Peron de oprire 

Un nume logic la o baliza, care ii defineste identitatea. 

Punct de oprire 

Pozitia punctului de oprire curent al trenului, masurat de la baliza de oprire pana la capatul din fata (frontal) al antenei de baliza. 

Pozitie de oprire 

Pozitia punctului teoretic de oprire, masurata de la baliza de oprire, data ca o distanta fixa. 

Deceleratie tinta 

Datele de deceleratie trimise la sistemul ATO, in functie de restrictia tintei, de declivitatea furnizata de circuitul de cale si de deceleratia data de producator. 

Distanta tinta 

Distanta tinta defineste distanta pana la punctul in care sistemul ATP va supraveghea viteza tinta. Punctul de referinta pentru aceasta distanta este punctul de date (inceput) al circuitului de cale. 

Declivitate tinta 

Cea mai restrictiva declivitate a caii de rulare, calculata pe distanta tinta. 

Punct tinta 

Pozitia unei tinte, data din circuitul de cale. 

Restrictie tinta 

Tipul tintei, definit in telegrama circuitului de cale. 

Viteza tinta 

Viteza maxima permisa in urmatoarea portiune a blocului de cale, care incepe la pozitia data de distanta tinta. Sistemul ATP primeste continuu prin circuitul de cale aceasta viteza si pozitia sa de inceput. Utilizand aceasta informatie, sistemul ATP calculeaza o curba de franare in raport cu tinta. 

TC 

Circuit de cale. Echipamentul montat in cale utilizat pentru detectarea trenurilor si transmiterea de mesaje la sistemul ATP din tren. 

Marcaj circuit de cale 

Numarul de secventa receptionat de la circuitul de cale prezent, utilizat pentru verificarea faptului ca circuitul de cale prezent este in secventa cu cel anterior. 

VCULite 

Unitate de computer a vehiculului (ATO) 

VDX 

Unitate vitala de intrari/iesiri. 

MANEVRA (DEP) 

MANEVRA (DEP) - mod ATC utilizat in zona de manevra, iar in cazuri speciale pe portiuni ale liniei principale unde nu sunt disponibile telegrame de la circuitele de cale. Mecanicul conduce trenul, iar viteza este supravegheata de sistemul ATP. 

Limita de viteza in mod MANEVRA (DEP) 

Limita de viteza supravegheata curent in modul MANEVRA (DEP). 

1.2. Acronime/Abrevieri

Tabelul 3. Acronime/Abrevieri


ATC 

Control automat al trenului 

ATO 

Conducere automata a trenului 

ATP 

Protectie automata a trenului 

BTM 

Modul de comunicatii cu balizele 

CAU 

Antena compacta 

COMC 

Controler de comunicatii 

CPU 

Unitate centrala de procesare 

CRC 

Cod ciclic de redundanta 

CTIU 

Interfata pentru circuitul de cale codificat 

DIN F- 

Conector de cablu cu 48 pini 

DIN MH- 

Conector de cablu cu 24+7 pini 

FS 

Sigur in caz de defectare 

HR 

Inalta fiabilitate  

I/O 

Intrare / Iesire 

IU-DIN F 

Unitate de interconectare cu conector DIN F 

IU-DIN MH 

Unitate de interconectare cu conector DIN MH 

MFSD 

Vitezometru multifunctional 

MMI 

Interfata om-masina 

MVB 

Magistrala de comunicatii a vehiculului (magistrala de camp IEC TCN) 

OS 

Sistem de operare 

PUC 

Bobina receptoare (antena ATP) 

SDU-C 

Unitate de control viteza - distanta 

TI21-M 

Circuit de cale in frecventa audio tip TI21-M 

Unitate COMC TWC 

Unitatea care contine software-ul de simulare radio 

VCULite 

Computer al vehiculului 

VDX-C 

Unitate vitala de intrari/iesiri digitale 

2. Aspect

2.1. Sistemul de semnalizare din cale

Sistemul de semnalizare de baza si instalatia ATP sunt concepute pentru trafic bidirectional al trenului si interval de circulatie minim de 90 de secunde numai in sensul de deplasare pe partea dreapta.

In principiu, linia este proiectata pentru trafic pe partea dreapta a directiei de deplasare.

Fiecare statie este echipata cu semnale pentru intrare si iesire, precum si semnale luminoase de acoperire a macazurilor. Circuitele de cale detecteaza trenurile.

Intre statii, linia este prevazuta cu multe semnale de bloc de linie amplasate la distanta foarte mica, de maxim 350 m.

MU. Unitate de adaptare

RX. Receptor

TX
. Emitator

Figura 2. Sistemul de semnalizare din cale

2.1.1. Circuitele de cale

Circuitul de cale TI 21-M este un circuit de cale in audio-frecventa, fara joante.

TI 21-M indeplineste cerintele functionale pentru aplicatiile feroviare metropolitane prin definirea stricta a limitelor circuitului de cale, adica fara zone moarte si cu suprapunere minima a detectarii trenurilor la joantele de separare. Circuitele de cale individuale pot sa aiba lungimea intre 50 m si 350 m, iar emitatoarele si receptoarele asociate lor sunt situate la o distanta de pana la 2 km in camere cu echipament de centralizare. Singurul echipament care trebuie sa fie montat de-a lungul caii de rulare este constituit din elemente pasive asociate cu cuplaje la insasi calea de rulare.

O configuratie tipica pentru circuitul de cale TI 21-M este prezentata in figura2 . Doua unitati de acord (TU) plus o lungime de cablu - ansamblu denumit 'legatura Z' (Z-bond) - formeaza o zona de acord, care actioneaza ca o joanta de separare electrica.

La ramificatiile unde sunt prezente joantele izolante, o 'unitate de cuplare' este conectata la sinele de rulare intr-un interval de 1 m fata de joante pentru inchiderea circuitului de cale.

Unitatile de adaptare (MU) prevazute la capetele dinspre emitator si receptor ale cablurilor de alimentare fac posibil ca toate componentele active din sistemul circuitului de cale (sursa de alimentare, emitatorul si receptorul) sa fie pozitionate in locatii centralizate care se pot gasi la o distanta de pana la 2 km fata de capatul cel mai indepartat al circuitului de cale asociat situat cel mai departe.

O 'unitate de alimentare a buclei' este utilizata pentru a cupla o telegrama de date de la un emitator intr-o bucla de cablu atasata la sina in scopul activarii comunicarii dintre calea de rulare si tren acolo unde nu este posibila utilizarea circuitului de cale ca purtator. Un exemplu de asemenea situatie ar fi la ramificatiile unde cantitatea excesiva de piese metalice din jurul punctelor poate sa cauzeze ratacirea sau pierderea telegramelor de date.

2.2. ATC (Controlul automat al trenului) imbarcat

Echipamentul imbarcat se bazeaza pe module MITRAC. MITRAC este un sistem modular computerizat multifunctional, adecvat pentru toate tipurile de vehicule feroviare. Toate unitatile sunt montate in carcase robuste si compacte.

Majoritatea unitatilor sunt amplasate in dulapul electric K14 (vagon R si vagon Mp), vezi figura 3 .

Vitezometrul multifunctional (MSFD) este amplasat pe pupitrul de conducere (bord), iar interfata pentru circuitul de cale codificat (CTIU) in dulapul electric K11 din cabina de conducere.

Senzorii de viteza (tahometrele) si antena ATP sunt amplasate pe boghiu, iar antena compacta este amplasata sub sasiu.


Faceti clic aici pentru textul figurii

Figura 3. Dulap electric K14

2.2.1. Vitezometrul multifunctional (MFSD)


Faceti clic aici pentru textul figurii

Figura 4. Vitezometrul multifunctional

Vitezometrul multifunctional este echipat cu doua indicatoare independente cu servocomanda, cu un afisaj digital, un indicator (bara) grafic si un bloc de opt butoane indicatoare cu lampa.

La vitezometrul multifunctional exista trei conexiuni:

  • X200 - comunicatie prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X201 - comunicatie prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • J1 - Alimentare si tahometru (senzor de viteza).

Conectorii X200 si X201 sunt de tip DIN 41652, SUB-D cu 9 pini (X200 mama si X201 tata).

Conectorul J1 este de tip DIN MH tata.

2.2.2. Unitatea de control viteza - distanta (SDU-C)

Figura 5. Unitatea de control viteza - distanta (SDU-C)

Componentele principale ale unitatii SDU-C sunt:

  • Carcasa din aluminiu
  • Placa SDUE
  • Placa microprocesor cu intrari/iesiri
  • Panou frontal.

La unitatea SDU-C exista patru conectori:

  • X1 - comunicatii prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X2 - comunicatii prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X3 - sursa de alimentare
  • X4 - interfata pentru tahometre (senzori de viteza).

Conectorii X1 si X2 sunt de tip DIN 41652 SUB-D cu 9 pini (X1 mama si X2 tata).

Conectorul X3 este de tip DIN MH tata.

Conectorul X4 este de tip Euro F48 tata.

2.2.3. Interfata pentru circuitul de cale codificat (CTIU)

Figura 6. Interfata pentru circuitul de cale codificat (CTIU)

Interfata CTIU este constituita dintr-o carcasa din aluminiu eloxat negru, cu aripioare de racire, turnata sub presiune, prevazuta cu o placa frontala din aluminiu. Toti conectorii, toate indicatoarele si etichetele sunt amplasate pe placa frontala din aluminiu.

Unitatea CTIU este prevazuta cu cinci LED-uri indicatoare de stare, amplasate pe panoul frontal al carcasei.

La unitatea CTIU exista patru conectori:

  • X1 - comunicatii prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X2 - comunicatii prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X3 - sursa de alimentare
  • X4 - port de diagnosticare.

Conectorii X1 si X2 sunt de tip DIN 41652 SUB-D cu 9 pini (X1 mama si X2 tata).

Conectorul X3 este de tip DIN 4162 F.

Conectorul X4 este de tip DIN 41652, SUB-D cu 9 pini.

2.2.4. BTM si antena compacta

Figura 7. Unitate BTM (modul de comunicatii cu balizele)

Unitatea BTM 2000 are trei interfete externe principale si zece conectori externi

Conectorii externi sunt:

  • X1 si X2 - Conexiune la MVB:
    Unitatea BTM 2000 trimite telegramele de la balize, informatiile de pozitie de la balize, alarmele si informatiile de stare prin intermediul magistralei de comunicatii a vehiculului (MVB).
    Sistemul ATP imbarcat trimite comenzile, informatiile despre viteza si de la contorul de parcurs (kilometrajul), comenzile de mod, precum si comenzile de alimentare de la distanta pentru pornire/oprire, la unitatea BTM 2000 prin intermediul magistralei de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X3 - spre BTM 2000 de la sistemul de baterii al vehiculului:
    Sistemul de baterii al vehiculului alimenteaza unitatea BTM 2000 cu tensiuni de 72-110 Vc.c. de la baterii. Tensiunea este "non-floating". Acest conector se utilizeaza si pentru cuplarea pinilor de adresa ai dispozitivului BTM 2000.
  • X4 - Port de intretinere de la microprocesor (CPU):
    Acest port se utilizeaza pentru configurarea unitatii BTM 2000.
  • X8 - La/de la BTM 2000 la/de la CAU 2000 (antena compacta)
    Unitatea BTM 2000 trimite energie la placa de supraveghere a unitatii CAU 2000 si activeaza balizele prin intermediul unitatii CAU 2000. De asemenea, trimite un semnal de sincronizare la unitatea CAU 2000.
    Prin acest conector, unitatea CAU 2000 trimite telegramele de la balize si un semnal de reglare a puterii catre unitatea BTM 2000.
  • X9 - Conector de inregistrare de la IO
    Aceasta este o conexiune periferica la magistrala I2 C.
  • X11 - X14 - La/de la TX de la/la RX:
    TX transfera telegramele de la balize, de la CAU 2000 la RX.
    RX alimenteaza cu energie placa de supraveghere de la CAU 2000, prin TX.

LED-urile si butoanele sunt:

  • RES (buton)
    Acest buton se utilizeaza pentru resetarea microprocesorului (CPU). Este amplasat sub un surub.
  • S-CO (LED verde)
    Acest LED indica activitatea comunicatiei seriale.
  • ER (LED rosu)
    Acest LED indica o eroare.
  • OK (LED verde)
    Acest LED indica functionarea sistemului.
  • MVB (LED verde)
    Acest LED indica activitatea magistralei de comunicatii a vehiculului (MVB).
  • WA (LED galben)
    Acest LED indica un avertisment.
2.2.5. Unitatea vitala de intrari/iesiri digitale (VDX-C)

Figura 8. Unitatea vitala de intrari/iesiri digitale (VDX-C)

Componentele principale ale unitatii VDX-C sunt:

  • Carcasa din aluminiu
  • Placa VDXE
  • Placa microprocesor cu intrari/iesiri
  • Panou frontal.

La unitatea VDX-C exista patru conectori:

  • X1 - comunicatii prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X2 - comunicatii prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X3 - sursa de alimentare
  • X4 - interfata spre echipamentul extern conectat la intrarile si iesirile digitale.

Conectorii X1 si X2 sunt de tip DIN 41652 SUB-D cu 9 pini (X1 mama si X2 tata).

Conectorul X3 este de tip DIN MH tata.

Conectorul X4 este de tip DIN F tata.

2.2.6. Controlerul de comunicatii (COMC)

Figura 9. Unitatea COMC (Controler de comunicatii)

Unitatea contine doua placi de circuit imprimat in interiorul carcasei, si anume o placa microprocesor si o placa pentru comunicatie.

Unitatea COMC este prevazuta cu cinci LED-uri indicatoare de stare, amplasate pe panoul frontal al carcasei.

La unitatea COMC exista patru conectori:

  • X1 - comunicatii prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X2 - comunicatii prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X3 - sursa de alimentare
  • X4 - interfata spre echipamentul extern conectat la intrarile si iesirile digitale.

Conectorii X1 si X2 sunt de tip DIN 41652 SUB-D cu 9 pini (X1 mama si X2 tata).

Conectorul X3 este de tip DIN 4162 F.

Conectorul X4 este de tip DIN 41652, SUB-D cu 9 pini.

2.2.7. VCULite

Unitatea VCULite are o interfata de comunicatie cu magistrala MVB si doua canale de comunicatii seriale RS485 izolate galvanic, dintre care unul poate fi utilizat ca full-duplex sau semi-duplex, iar celalalt ca semi-duplex.

X1

2. X2

3. X6

4. X7

5. X9

6. X8

7. X5

8. X4

9. X3

Figura 10. Unitatea de control a vehiculului

Unitatea VCULite are opt LED-uri, dintre care trei sunt controlate exclusiv de catre sistemul hard al unitatii.

La unitatea VCULite exista noua conectori:

  • X1 - magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X2 - magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X3 - a doua magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X4 - a doua magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X5 - unitatea mobila de alimentare (MOBAD)
  • X6 - conector pentru RS485/422 sau pentru service la magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • X7 - sursa de alimentare
  • X8 - RS232 monitor
  • X9 - 10Base-T

Conectorii X1 (tata) si X2 (mama) sunt de tipul DIN 41652, 9 pini, D.

Conectorii X3 (tata) si X4 (mama) sunt de tipul DIN 41652, 9 pini, D.

Conectorii X5 si X6 sunt de tipul DIN 41652, 9 pini, D.

Conectorul X7 este de tipul DIN F-9.

Conectorul X8 este de tipul RJ-12 (tele-jack).

Conectorul X9 este de tipul RJ-45.

3. Functie

3.1. Sistemul de semnalizare din cale

CTC. Telecomenzi-trafic

I.
Instalatii de centralizare electronice (interlocking)

TD. Detectare tren

ATO. Control automat al trenului

Figura 11. Schema bloc de functionare a automatizarii traficului

Dispeceratul telecomenzi-trafic comunica cu mai multe instalatii de centralizare electronice (interlocking) situate in zona in care isi exercita autoritatea. De asemenea, instalatiile de centralizare electronice (interlocking) trimit la centrul de comanda toate informatiile necesare despre zona in care ele isi exercita autoritatea. Schema bloc reprezentata mai sus prezinta un exemplu de relatie intre un centru de comanda si o instalatie de centralizare (interlocking).

Detectarea trenurilor este asigurata de un circuit de cale care furnizeaza informatii instalatiei de centralizare electronice (interlocking) despre faptul ca o anumita linie este libera sau este ocupata de un vehicul. Instalatia de centralizare electronica monitorizeaza continuu linia cat timp nu este ocupata. Daca linia se ocupa, se transmit telegrame codificate catre vehicul pentru controlul automat al trenului.

3.1.1. Sistemul ATC bazat pe circuite de cale codificate, cu principiul 'Distance to go' (distanta de parcurs)

Este implementat sistemul de control automat al trenului (ATC) bazat pe circuite de cale codificate, cu principiul 'Distance to go' (distanta de parcurs). Sistemul ATC consta din ATP (protectie automata a trenului) si ATO (conducere automata a trenului).

Sistemul asista mecanicul la conducerea trenului in modul cel mai sigur si cel mai eficient. El furnizeaza informatii semnificative de semnalizare in cabina si monitorizeaza si supravegheaza continuu actiunile mecanicului, viteza trenului, distanta pana la restrictie sau obstacol si profilul de franare in siguranta.

Intr-un asemenea sistem ATC cu principiul 'distanta de parcurs', sistemul ATP imbarcat compara continuu viteza curenta si pozitia trenului cu profilul vitezei de siguranta, calculata individual pentru fiecare tren.

Toate informatiile necesare pentru calcularea continua a profilurilor vitezei de siguranta de catre aparatura imbarcata, adica distanta tinta, viteza tinta, declivitatile etc. sunt transmise de la instalatiile de centralizare electronice (interlocking) la instalatia ATP din tren prin intermediul circuitelor de cale codificate.

Computerul imbarcat al sistemului ATP va frana intotdeauna trenul cat mai tarziu posibil, asigurandu-se ca viteza se mentine in cadrul profilului vitezei de siguranta si ca trenul se opreste cu putin inainte de a ajunge la punctul de oprire. Sistemul nu va permite trenului sa treaca de un semnal care ordona oprirea (decat daca este initiata o comanda de "Chemare" de catre operator sau daca semnalul isi schimba indicatia si trece la ordonarea opririi dupa ce trenul a trecut de distanta minima de franare).

Sistemul de conducere automata a trenului (ATO) nu este un sistem sigur in caz de defect si are urmatoarele functii principale:

  • Acceleratia, mersul lansat, mersul in regim de croaziera si franarea trenului pe baza informatiilor comunicate intre tren si echipamentul montat in cale.

Variabilele de date care provin de la balize si de la telegramele circuitului de cale codificat si care se raporteaza la functiile ATO, sunt receptionate de computerul sistemului ATO de la computerul sistemului ATP. Sistemul ATO mai primeste informatii de la butoanele de demarare a trenului, de la balizele pentru oprire la punct fix (PSM) si de la baza de date a liniei.

Sistemul ATO poate sa fie activ numai atunci cand computerul sistemului ATP permite si supravegheaza conducerea automata de la punctul de pornire pana la punctul fix de oprire.

3.1.2. Semnalele fixe de cale

Semnalele sunt retinute in apropierea dispozitivelor de actionare a macazurilor.

Exista cateva motive pentru utilizarea semnalelor fixe de cale, chiar daca trenurile sunt prevazute cu instalatii ATP si ATO. Trei dintre acestea sunt:

  • Semnalele dau informatii mecanicilor care conduc trenuri fara instalatii ATP functionale. Asemenea trenuri pot sa fie trenuri cu echipament defect sau vehicule de intretinere care nu au fost niciodata prevazute cu ATP.
  • Semnalele vor consolida informatiile primite de la unitatile de afisare a informatiilor din cabina.
  • Trenurile care nu sunt echipate cu instalatii ATP pot sa circule pe linie numai respectand semnificatiile semnalelor.
3.1.3. Balizele

O baliza este un dispozitiv de receptie-transmisie automata, care se gaseste amplasat in mijlocul caii de rulare intre sine, si care trimite informatii la echipamentul imbarcat. Pentru aceasta utilizare, baliza nu necesita alimentare cu energie din exterior si de aceea nici conexiuni prin cabluri.

Baliza primeste energie printr-un semnal de detectare de la antena de sub sasiul unui vehicul in deplasare si raspunde cu o telegrama de date trimisa aceleiasi antene a vehiculului.

Sunt montate numai balize fixe, folosite ca balize pentru oprire la punct fix (PSM). Acestea au date stocate intr-o memorie remanenta si permit sistemului ATO imbarcat sa opreasca trenul la peroane cu o precizie de ±0,5 metri. La fiecare peron sunt necesare trei balize numai pentru directia normala de circulatie.

3.1.4. Transmisia telegramelor

Echipamentul ATP montat in cale, adica circuitul de cale, transmite telegramele trimise de la instalatiile de centralizare electronice la trenul care se deplaseaza, cu urmatoarele informatii principale:

  • Distanta tinta
  • Restrictia tinta
  • Codul ATB (neutilizat)
  • Marcajul circuitului de cale
  • Permisiunea de trecere
  • Viteza permisa
  • Viteza tinta
  • Declivitatea tinta
  • Activarea usilor din stanga/dreapta

3.2. ATC (Controlul automat al trenului) imbarcat

Instalatia imbarcata de protectie automata a trenului (ATP) primeste o telegrama de date continua de la circuitul de cale (TC) prin intermediul antenei ATP.

Aceasta telegrama de date contine:

  • Viteza permisa
  • Viteza tinta
  • Distanta tinta
  • Declivitatea caii.

Distanta pana la tinta este definita ca distanta de la marginea circuitului de cale. Senzorii de viteza (tahometrele) sunt utilizati de sistemul ATP pentru a calcula distanta parcursa de la intrarea pe circuitul de cale.

Instalatia ATP este deja programata cu informatii despre parametri de accelerare si de franare ai trenului, care, cand atunci cand se combina cu informatiile de la telegrama circuitului de cale (TC), vor permite sistemului sa afiseze mecanicului viteza maxima permisa, distanta ramasa pana la tinta si viteza la tinta. Sistemul ATP monitorizeaza continuu trenul si daca trenul nu respecta criteriile stabilite de telegrama circuitului de cale (TC) sau nu se incadreaza in parametrii normali de functionare, instalatia ATP imbarcata va frana trenul. Oricand este necesar, trenul va fi oprit daca se afla in oricare din modurile de conducere, cu exceptia modurilor MANEVRA (DEP) si ATP izolat.

Presupunand o tinta care impune restrictii, instalatia ATP o supravegheaza constant. Instalatia ATP calculeaza (in ordinea severitatii):

  • Curba franei de siguranta
  • Curba aplicarii franei de siguranta
  • Curba franei de serviciu
  • Curba aplicarii franei de serviciu
  • Curba celei de-a 2-a avertizari a mecanicului
  • Curba primei avertizari a mecanicului.

Figura 12. Calculele instalatiei ATP

Daca nu este necesar nici unul din calculele de mai sus, sistemul ATP efectueaza supravegherea vitezei, iar in caz contrar va duce la indeplinire supravegherea tintei sale.

Sistemul nu va permite trenului sa treaca de un semnal care ordona oprirea (decat daca este initiata o comanda de "Chemare" de catre operator sau daca semnalul isi schimba indicatia si trece la ordonarea opririi dupa ce trenul a trecut de distanta minima de franare). Aceasta presupune ca semnalul sa ordone oprirea inainte ca vehiculul sa ajunga la distanta minima de oprire. Daca se afla in cadrul distantei minime de oprire in momentul schimbarii indicatiei semnalului de oprire, vehiculul va aplica frana de siguranta, dar va depasi semnalul.

3.2.1. Unitatea de control viteza - distanta (SDU-C)

Rolul unitatii de control viteza - distanta (SDU-C) este de a prezenta aplicatiei de sistem informatiile despre miscare. Unitatea SDU-C obtine informatii despre miscare de la generatoarele de impulsuri (tahometre) prin pana la trei canale separate: R, S si T. Unitatea SDU-C insumeaza impulsurile primite de la pornirea sistemului pe fiecare canal. Algoritmii pentru calcularea vitezei si distantei utilizand numararea impulsurilor primare se gasesc in alte componente ale sistemului ATP, nu in unitatea SDU-C.

In afara de numararea impulsurilor, unitatea SDU-C calculeaza directia relativa de deplasare prin analizarea diferentei dintre fazele impulsurilor a doua canale de la acelasi generator.

3.2.2. Interfata pentru circuitul de cale codificat (CTIU)

Informatiile sunt receptionate de la sistemul de semnalizare din cale prin bobinele receptoare (antene ATP) care sunt conectate la interfata CTIU. Interfata CTIU demoduleaza fluxul de informatie, aliniaza telegramele, verifica integritatea datelor utilizand un cod ciclic de redundanta si decodifica datele. Apoi verifica validitatea telegramei comparand codul sau de marcare cu codul de marcare anterior sau cu codul de marcare al unei balize, daca este disponibil. Starea transmisiei si telegramele cu marcaj valid al duratei sunt transmise la controlerul de comunicatii (COMC) al instalatiei ATP, care utilizeaza datele pentru a stabili autoritatea de comanda a deplasarii trenului.

Cele cinci LED-uri de stare amplasate pe panoul frontal al interfetei CTIU indica starile, prezentate in tabelul4 si sunt continuu actualizate in conformitate cu tabelul 5 :

Tabelul 4. Indicatorii de stare ai unitatii CTIU


LED  

Culoare

Stare initiala

Descriere

ER 

Rosu 

Aprins 

Situatie de eroare 

WA 

Galben 

Aprins 

Situatie de avertizare 

MVB 

Verde 

Stins 

Activitate pe magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB) 

S-CO 

Verde 

Stins 

Activitate de comunicatie seriala 

OK 

Verde 

Stins 

Sistemul este in functiune 

Tabelul 5. Indicatii, informatii prin LED-uri comandate de unitatea centrala de procesare (CPU)


ER  

WA

MVB

S-CO

OK

Descriere

Stins 

Stins 

Stins 

Stins 

Stins 

Sistem nealimentat 

Lumina intermitenta 

Initializare, (in timpul activarii trenului) 

Aprins 

Lumina intermitenta 

Functionare normala (stare normala) 

Aprins 

S-a detectat un defect (stare de defect) 

Aprins 

S-a detectat un defect care nu este critic (stare de alarma) 

Lumina intermitenta 

Comunicatie prin MVB 

Lumina intermitenta 

Comunicatie pe canalele seriale specifice aplicatiei 

Aprins 

Aprins 

Nu exista soft instalat 

Aprins 

Aprins 

Mod Simon 

3.2.3. BTM si antena compacta

Unitatea BTM si antena sunt interfata dintre instalatia ATC imbarcata si balizele din cale.

Unitatea BTM indeplineste urmatoarele functii de baza:

  • Alimenteaza de la distanta balizele prin antena utilizand un camp de 27MHz
  • Trimite la balize semnale de ceas pentru sincronizare
  • Receptioneaza, filtreaza si demoduleaza semnalele de radiofrecventa pentru balize
  • Marcheaza duratele si raporteaza trecerea de balize
  • Cauta telegramele valide de la balize
  • Transmite continutul informatiilor la controlerul de comunicatii (COMC) al instalatiei ATP prin magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB)
  • Testeaza in mod repetat antenele imbarcate.

Cele cinci LED-uri de stare amplasate pe panoul frontal al unitatii BTM indica starile, prezentate in tabelul6 si sunt continuu actualizate in conformitate cu tabelul 5 :

Tabelul 6. Indicatorii de stare ai unitatii BTM


LED  

Culoare

Stare initiala

Descriere

ER 

Rosu 

Aprins 

Situatie de eroare 

WA 

Galben 

Aprins 

Situatie de avertizare 

MVB 

Verde 

Stins 

Activitate pe magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB) 

S-CO 

Verde 

Stins 

Activitate de comunicatie seriala 

OK 

Verde 

Stins 

Sistemul este in functiune 

RES (buton) 

Acest buton se utilizeaza pentru resetarea microprocesorului (CPU) 

3.2.4. Unitatea vitala de intrari/iesiri digitale (VDX-C)

Rolul unitatii VDX-C este de a realiza interfata cu echipamentul vital din exterior. Aceasta se efectueaza prin intermediul intrarilor si iesirilor digitale. Intrarile si iesirile sunt fie sigure in caz de defect (de tip FS - Fail Safe), fie de inalta fiabilitate (de tip HR - High Reliable).

Raportarea starii unei intrari de tip FS catre aplicatie este asigurata pentru a nu indica inversul starii sale reale (DESCHIS sau INCHIS).

O iesire de tip FS poate in orice moment sa intre intr-o stare de siguranta. Starea de siguranta este DESCHIS (adica deconectat).

O iesire HR nu are stare de siguranta, dar raportarea catre aplicatie a starii iesirii HR este asigurata pentru a nu indica inversul starii sale reale (DESCHIS sau INCHIS).

3.2.5. Controlerul de comunicatii (COMC)

Pentru fiecare instalatie ATC exista doua controlere de comunicatii (COMC). Fiecare controler de comunicatii (COMC) este utilizat ca un computer pentru functionalitatea soft definita mai jos:

  • Controler de comunicatii (COMC) pentru ATP: Unitatea care contine softul ATP
  • Controler de comunicatii (COMC) pentru simulatorul TWC: Unitatea care contine softul de simulare radio.

Cele cinci LED-uri de stare amplasate pe panoul frontal al controlerului de comunicatii (COMC) indica starile, prezentate in tabelul7 si sunt continuu actualizate in conformitate cu tabelul 5 :

Tabelul 7. Indicatorii de stare ai unitatii COMC


LED  

Culoare

Stare initiala

Descriere

ER 

Rosu 

Aprins 

Situatie de eroare 

WA 

Galben 

Aprins 

Situatie de avertizare 

MVB 

Verde 

Stins 

Activitate pe magistrala de comunicatii a vehiculului (MVB) 

S-CO 

Verde 

Stins 

Activitate de comunicatie seriala 

OK 

Verde 

Stins 

Sistemul este in functiune 

3.2.6. VCULite

Unitatea VCULite are opt LED-uri, dintre care trei sunt controlate exclusiv de catre sistemul hard al unitatii, vezi tabelul 8 . LED-ul verde "POW", care indica starea alimentarii, este comandat direct de circuitul logic de detectare a erorilor de alimentare, care este utilizat pentru monitorizarea sursei de alimentare a unitatii, de +5V. LED-urile TX si RX sunt comandate direct de semnalele sistemului hard asociate cu canalele de comunicatii seriale ale conectorilor X8 si X9.

Tabelul 8. LED-uri comandate prin sistemul hard


Numele LED-ului 

Culoare 

Descriere (Aprins) 

Comanda 

POW 

Verde 

Alimentare in regula 

HW 

TX 

Galben 

Date transmise pe canalele seriale RS232 sau 10Base-T 

HW 

RX 

Galben 

Date primite pe canalele seriale RS232 sau 10Base-T 

HW 

Tabelul 9. Starea LED-ului controlata de soft-ul de baza


Stare 

ERR 

MVB 

S-C 

WA 

RTS 

Descriere 

ON 

ON 

OFF 

ON 

ON 

Cod de pornire in executie 

ON 

OFF 

OFF 

ON 

OFF 

Test nereusit de verificare a codului de pornire 

ON 

ON 

OFF 

ON 

OFF 

Test de verificare SiMon nereusit 

OFF 

OFF 

OFF 

ON 

ON 

SiMon in executie 

OFF 

ON 

OFF 

ON 

OFF 

Descarcare independenta in executie 

ON 

OFF 

ON 

OFF 

OFF 

Test de verificare date FPGA nereusit 

ON 

OFF 

ON 

OFF 

ON 

Incarcare date FPGA nereusita 

ON 

ON 

OFF 

OFF 

ON 

S-a generat o exceptie 

In modul RTS (Run Time System - sistem in executie), cele cinci LED-uri sunt comandate de sistemul de operare, conform descrierii din tabelul 10 . Retineti ca comanda acestor LED-uri poate varia in functie de sistemul de operare utilizat; pentru detalii, consultati documentatia sistemului de operare respectiv.

Tabelul 10. LED-uri comandate prin sistemul de operare


Numele LED-ului 

Culoare 

Descriere (Aprins) 

Comanda 

ERR 

Rosu 

S-a detectat o eroare 

OS 

MVB 

Galben 

Activitate pe canalele de comunicatii MVB 

SO 

S-C 

Galben 

Activitate pe canalele de comunicatii seriale specifice aplicatiei 

SO 

WA 

Galben 

Avertizare 

SO 

RTS 

Galben 

Sistem in executie 

SO 

3.3. Interfata cu mecanicul

Mecanicul are la dispozitie urmatoarele interfete:

  • Comutatorul de moduri
  • Vitezometrul multifunctional (MFSD)
  • Comutatorul de izolare ATP
  • Afisajul TDS (eroare ATC minora / majora).
3.3.1. Comutatorul de moduri

Mecanicul are posibilitatea de alegere a modului de exploatare:

  • Modul MANEVRA (nu este un mod ATC)
  • Modul ATP
  • Modul ATO.

Schimbarea modului de conducere in computerul trenului va avea loc numai atunci cand trenul este in stationare.

In modul MANEVRA, daca vehiculul nu circula inapoi, echipamentul ATC nu s-a defectat si exista un semnal valid de circuit de cale, modul ATC va fi ATP.

3.3.2. Vitezometrul multifunctional (MFSD)

Rolul principal al vitezometrului multifunctional este de a indica viteza curenta si unele informatii de la instalatia ATC. De asemenea, este utilizat pentru a interactiona cu ATC, vezi figura 4 .

Vitezometrul multifunctional (MFSD) afiseaza:

  • Viteza curenta
  • Viteza permisa
  • Viteza tinta
  • Indicatorul grafic al distantei tinta
  • Starea ATP
  • Starea ATO
  • Indicatorul modului ATP
  • Indicatorul modului ATO.

Vitezometrul multifunctional are o combinatie de butoane si lampi indicatoare pentru:

  • DEP (buton pentru activarea modului MANEVRA)
  • FR
  • TEST

Vitezometrul multifunctional este echipat cu urmatoarele intrari:

  • Reglarea luminozitatii pentru butoanele de comanda si indicatoare
  • Reglarea luminozitatii pentru afisajele vitezei, distantei si starii.
3.3.3. Comutatorul de izolare ATP

Exista un comutator de izolare ATP care este sigilat in pozitia 'decuplat'.

La manipularea comutatorului de izolare ATP se rupe sigiliul de protectie, se opreste alimentarea tuturor unitatilor sistemului ATC cu exceptia vitezometrului multifunctional si se izoleaza toate iesirile digitale ale ATC. Acest lucru permite circulatia trenului fara nici o supraveghere sau franare efectuata de instalatia ATP, viteza fiind supravegheata numai de sistemul vehiculului.

3.3.4. Interactiunea dintre mecanic si panoul de comanda

Mecanicul este avertizat atunci cand exista informatii care impun interactiuni precum schimbarea modului de conducere sau franarea manuala.

Instalatia ATP face distinctia intre patru niveluri diferite de avertizare si de alarma:

  • Un mesaj de eroare majora/ minora este trimis la computerul trenului pentru a se afisa in fata mecanicului
  • Un semnal scurt sonor cand sunt disponibile informatii noi despre tinta
  • Un buton cu lampa se aprinde clipitor, semnalizand cand este necesara schimbarea modului de conducere sau cand mecanicului i se solicita sa slabeasca frana
  • Semnale sonore scurte repetate, cand mecanicului i se solicita sa franeze.

3.4. Modurile de conducere ATC

Prin utilizarea comutatorului de moduri si a butonului DEP de la vitezometrul multifunctional (MFSD), mecanicul poate sa schimbe intre trei moduri ATC diferite:

  • Mod MANEVRA (butonul DEP)
  • Mod ATP (comutatorul de moduri)
  • Mod ATO (comutatorul de moduri).

Modurile se pot schimba numai atunci cand vehiculul este in timpul stationarii.

3.4.1. Modul MANEVRA

Modul MANEVRA este activat prin apasarea butonului DEP de la vitezometrul multifunctional (MFSD) si se utilizeaza atunci cand nu s-a receptionat nici o telegrama de la circuitul de cale (TC). De exemplu, astfel de situatii apar: in depou, in caz de defectiune a circuitului de cale sau la circulatia inapoi. Sistemul ATO este inactiv in modul MANEVRA iar usile sunt intotdeauna dezactivate.

In modul MANEVRA viteza vehiculului este limitata la 15 km/h in directia inainte si 5 km/h in directia inapoi.

Imediat dupa receptionarea unui semnal valid de circuit de cale, sistemul va intra in modul ATP cu exceptia cazului in care trenul circula inapoi in momentul primirii unui semnal valid de circuit de cale.

3.4.2. Modul ATP

Cand comutatorul modurilor de conducere este in pozitia corespunzatoare modului ATP, mecanicul conduce trenul dar ATP controleaza functiile legate de siguranta circulatiei.

In modul ATP sistemul ATO este deconectat dar ATP functioneaza integral. Viteza nominala este valida in modul ATP.

In cazul defectarii instalatiei ATP, se utilizeaza comutatorul de izolare a instalatiei ATP.

Daca instalatia ATP este izolata limita de viteza este de 60 km/h.

Conducerea in directia inapoi nu este posibila in mod ATP.

3.4.3. Modul ATO

Cand comutatorul modurilor de conducere este in pozitia corespunzatoare modului complet automat, operatia de conducere este controlata integral de catre ATC.

Modul ATO se activeaza atunci cand sunt indeplinite urmatoarele conditii:

  • Capacitate completa de tractiune
  • Capacitate completa de franare
  • Controlerul de bord este in pozitia mers lansat
  • Comutatorul de moduri este fixat in pozitia ATO.

Sistemul ATC trebuie sa confirme/accepte orice solicitare ATO de la computerul trenului in cel mult 3 secunde; in caz contrar, mecanicul este avertizat printr-un mesaj sa fixeze comutatorul de moduri in pozitia ATP.

Din modul ATO se iese atunci cand exista o defectiune a sistemului ATO, o interferenta cu sistemul ATP sau cand mecanicul hotaraste acest lucru. In caz de iesire din modul ATO, computerul trenului solicita modul ATP de la sistemul ATC si referinta tractiune/franare de la controlerul de bord devine valida.

Viteza nominala este valida in modul ATO.

Singurele atributii ale mecanicului la circulatia in mod ATO sunt sa supravegheze traficul si sa comande operarea usilor prin deschiderea/dezavorarea si respectiv inchiderea acestora. In plus, mecanicul da ordinul de demarare a trenului catre sistemul ATO prin apasarea simultana a butoanelor de demaraj de pe pupitrul de conducere.

Supravegherea mecanicului este activa, adica mecanicul trebuie sa apese si sa elibereze ciclic pedala de supraveghere.

Conducerea in directia inapoi nu este posibila in mod ATO.





Politica de confidentialitate





Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate