Модернизация подвижной состав Бакинский метрополитен
Комплекты оборудования цифровых систем управления вагонами метрополитена моделей 81-717, 81-714 и их модификаций
1. Введение
Комплекты оборудования цифровых систем управления вагонами метрополитена моделей 81-717, 81-714 и их модификаций предназначены для проведения принципиальной модернизации схем управления тяговыми приводами вагонов (с сохранением силовой схемы привода) и электропоездом в рамках выполнения программ капитального ремонта подвижного состава.
Оборудование комплектов выполнено с соблюдением функциональных требований схем управления, особенностей расположения подвагонного оборудования, конструкции аппаратных отсеков и кабины машиниста.
Комплекты оборудования состоят из следующих устройств, узлов и элементов:
1. Комплект оборудования системы управления тяговым приводом и электроавтоматикой вагона в составе:
- Комплексный аппарат системы управления ЯР-13БМ;
- Узел сервопривода реостатного контроллера;
- Блок системы контроля функционирования схемы дверей вагона в комплекте с дверными блокировками на базе выключателей мгновенного действия;
- Панели соединительных коробок СК1, СК2 с набором клеммных соединений «под зажим»;
- Комплекты кабельных и блочных соединителей на базе разъемов «Harting» электроконтактных устройств (замена ЭКК) с защитными рукавами, выведенными проводами в размер, маркированными и подготовленными к выполнению электромонтажа;
- Комплекты кабелей и монтажных проводов выполненные в размер кабельных трасс, маркированные и подготовленные для выполнения электромонтажа;
- Комплекты основной маркировки.
2. Комплект оборудования системы управления электропоездом в составе:
- Аппаратная станция комплексной системы управления электропоездом АСУП-М81;
- Ремонтный комплект пульта машиниста с установленными блоками органов управления, индикации, оперативной панелью отображения информации и контроллером машиниста. Комплект КД модернизации конструкции пульта;
- Комплекты кабелей и монтажных проводов выполненные в размер кабельных трасс, маркированные и подготовленные для выполнения электромонтажа;
- Комплекты основной маркировки
2. Комплект оборудования системы управления тяговым приводом и электроавтоматикой вагона.
Основным исполнительным устройством комплекта является комплексный аппарат системы управления электроавтоматикой вагона ЯР-13БМ. Аппарат обеспечивает:
- Прием и обработку сигналов поездных проводов и команд, поступающих по коммуникационному каналу связи в режимах резервного управления;
- Выдачу команд управления на исполнительные устройства схемы тягового привода вагона (реверсор, переключатель положения, контакторы) согласно традиционного алгоритма управления;
- Управление сервоприводом реостатного контроллера в функциях контроля тока и загрузки вагона;
- Контроль устройств управления мотор-компрессором;
- Контроль устройств пожарной сигнализации.
- Контроль исполнения всех команд управления с ведением архива отказов по каждому аппарату с привязкой к режимам ведения, положению РК, дате и времени;
- Контроль аварийных перегрузок (функция РП) с ведением архива с привязкой к положению РК, дате и времени;
- Ведение архива графиков значений токов тяговых двигателей с привязкой к режимам функционирования (ходовой — тормозной), группам тяговых двигателей, дате и времени.
Комплексный аппарат системы управления ЯР-13БМ устанавливается на штатное место и не требует изменения схемы подключения силовых проводов.
Узел сервопривода реостатного контроллера аналогичен узлу СДРК комплекта модернизированных аппаратов ЯР-13КШ. Шаговый двигатель привода не требует специального обслуживания и отличается высокой надежностью. Узел прост в установке на аппарат ЭКГ-39 и не требует изменений его конструкции. В комплексе с аппаратом системы управления ЯР-13БМ узел сервопривода обеспечивает:
- Надежное движение вала реостатного контроллера и его остановку в строго заданных позициях;
- Исключение «кругового вращения» вала РК при собранной схеме вагона;
- Исключение вращения вала РК дальше 1-ой в направлении «назад»;
- Постоянный контроль достижения заданных позиций (контроль заклинивания);
- Ведение архива отказов СДРК с указанием характера неисправности и привязкой к времени и дате.
Блок системы контроля дверей в комплекте с механизмами дверных блокировок на базе выключателей мгновенного действия осуществляет контроль над выполнением алгоритма работы схемы дверей, исправное состояние ее функциональных узлов и обеспечивает:
- Контроль закрытия-открытия дверей по команде машиниста;
- Контроль превышения времени закрытия-открытия дверей;
- Контроль несанкционированного открытия дверей;
- Контроль исправности реле РД;
- Контроль исправности механизмов дверных блокировок;
- Контроль оперативного питания цепей схемы управления дверями;
- Ведение архива отказов схемы управления дверями с привязкой к времени и дате.
При выполнении модернизации схемы тягового привода вагона с применением комплект оборудования системы управления тяговым приводом и электроавтоматикой вагона достигается:
- Исключение из схемы управления тяговым приводом аппаратов ЯР-27 и ЯРД-2.
- Силовая схема привода без изменений, проста и понятна. Отсутствует необходимость замены силовых проводов и изменений монтажа. Исключаются 6 силовых проводов сечением 70 мм2 (экономия при кап. ремонте).
- Исключение из работы 29 кулачковых контакторов управления ЭУ-5 на каждом вагоне.
- Исключение из работы 13 пальцевых блокировок коммутации цепей управления линейных контакторов ЛК1-ЛК5 на каждом вагоне.
- Исключение 30% проводов управления приводом вагона.
- Высокая информированность специалистов ПТО электродепо, снижение времени поиска и устранения неисправностей схемы тягового привода на 90%.
3. Комплект оборудования системы управления электропоездом.
Аппаратный блок комплексной системы управления электропоездом АСУП-М81 выполнен с применением программируемых логических контроллеров специального исполнения включенных по схеме «горячего резервирования Hot Stand By» (схема повышенной надежности) с функцией нагруженного резерва и цепями управления сигналами поездных проводов повышенной безопасности. Аппаратный блок обеспечивает:
- Обработку команд контроллера машиниста и устройств АРС (полная стыковка с БАРС, АРС-Д и их модификациями);
- Диагностику контроллера машиниста;
- Выдачу сигналов команд поездных проводов посредством узлов коммутации повышенной безопасности;
- Резервное управление поездом в штатном режиме посредством коммуникационного канала связи с комплексными аппаратами системы управления электроавтоматикой вагонов ЯР-13БМ (исключение потери управления поездом вследствие короткого замыкания поездных проводов);
- Двухстороннее управление командами поездных проводов — одновременная выдача команд с головного и хвостового вагонов (исключение потери управления поездом вследствие обрыва поездных проводов).
- Предоставление машинисту необходимых сообщений о неисправностях вагонов (причины сработок РП) электропоезда с привязкой к бортовым номерам вагонов состава.
- Контроль загруженности состава и потребления электроэнергии (по составу и отдельно взятому вагону).
- Автоматическое определение неисправностей вагонов в части не сбора силовой схемы в назначенный режим (моторный-тормозной) с указанием причины неисправности с привязкой к номерам вагонов и неисправным аппаратам привода;
- Предоставление машинисту информации о значении токов тяговых двигателей всех вагонов электропоезда в ходовых и тормозных режимах;
- Предоставление машинисту информации о наличии высокого напряжения на каждом вагоне электропоезда и его значение;
- Предоставление машинисту информации о положении вала реостатного контроллера вагонов в процессе его движения по позициям в режимах управления поездом;
- Осуществление процесса возврата реле РП конкретно выбранного вагона;
- Автоматический контроль приема-передачи управления головной-хвостовой с блокировкой управляющих команд не активной кабины;
- Адаптивное управление режимами движения при одновременном двойном отказе каналов контроллера машиниста;
- Предоставление машинисту информации о ходе процесса заряда аккумуляторных батарей вагонов состава;
- Автоматическое и раздельное управление токоприемниками вагонов (отжим токоприемников конкретно выбранного вагона);
- Ведение полного архива неисправностей электропоезда для специалистов ПТО. Обеспечение снятия полной информации о работе тягового привода каждого вагона из аппаратного отсека любого из головных вагонов.
- Выполнение диагностики функционирования схем тяговых приводов любого из вагонов состава во время движения электропоезда на линии метрополитена (обкатка) из аппаратного отсека головного вагона.
- Контроль над работой дверей каждого вагона с выдачей сообщений о неисправностях и авариях дверей с указанием причины, номера вагона и дверного проема по ходу движения поезда.
Ремонтный комплект пульта машиниста с установленными блоками органов управления, индикации,информационной панелью и контроллером машиниста предназначен для установки и закреплении на конструкции штатного пульта машиниста вагонов моделей 81-717. Расположение органов управления (кнопок, выключателей, световой сигнализации) выполнено с соблюдением правил расстановки соответствующих элементов при организации традиционных «классических» пультов машиниста вагонов 81-й серии.
Малогабаритный бесконтактный контроллер машиниста КМ-10 выполнен с сохранением конструктивных особенностей механизмов штатного контроллера КВ-70 и обеспечивает:
- Блокировку главного вала механизма в положении «0» механизма реверсивной рукоятки;
- Блокировку вала реверсивной рукоятки в выбранных положениях «Вперед — Назад» при условиях ходовых и тормозных положений главного вала;
- Ограничение возврата главного вала в положение «Сброс» из положения «Тормоз 1» (деблокировка посредством нажатия кнопки);
- Выдачу управляющих команд режимов задания направления движения электропоезда по 6-ти каналам (две независимые группы канала по три канала);
- Выдачу управляющих команд режимов ведения по 14-ти каналам (две независимые группы по семь каналов) задания ходовых и тормозных режимов;
При выполнении модернизации системы управления электропоездом с применением комплект оборудования достигается:
- Исключение присутствия в схеме управления панелей с реле ПР-143, ПР-144;
- Исключение потери управления поездом в результате: короткого замыкания поездных проводов, обрыва поездных проводов, потери контактов соединений поездных проводов;
- Высокая информированность машиниста о состоянии и характерах неисправностей схем вагонов в процессе управления электропоездом;
- Высокая информированность специалистов ПТО электродепо в части обнаружения и устранения неисправностей схем вагонов и электропоезда в целом;
- Возможность дальнейшей интеграции системы управления при ее стыковке с дополнительным оборудованием электропоезда — информационными системами и системами видеонаблюдения;
- Осуществление динамической диагностики любого из вагонов поезда в процессах обкатки состава на линии метрополитена, оперативное изменение уставок тока тяговых двигателей вагонов состава в процессе движения (подбор оптимальных динамических характеристик разгона – торможения состава);
- Возможность увеличения рабочего пространства кабины машиниста на 40% вследствие конструктивного размещения оборудования только в одном аппаратном отсеке и возможностью установки принципиально нового пульта машиниста с расширенными информационными и оперативными возможностями (применение дополнительной информационной панели с совмещенными функциями: видеозеркал, информационной системой оповещения и пожарной сигнализации)
Выполнение работ по проведению модернизации схем вагонов с применением комплектов цифровых систем управления вагонами метрополитена моделей 81-717, 81-714 и их модификаций не требует специальной подготовки специалистов электродепо. Оборудование и программное обеспечение комплектов максимально готовы к эксплуатации.