Эксплуатационная надежность станций - Влияние надежности комплекса устройств АТС

Работоспособность комплекса устройств автоматики, телемеханики и связи (АТС) оказывает прямое воздействие на регулирование движения поездов, управление процессами перевозок, использование пропускной способности линий, выполнение показателей эксплуатационной работы. Системы автоблокировки (АБ) и диспетчерской централизации (ДЦ) на участках и электрической централизации стрелок (ЭЦ), горочной автоматической централизации (ГАЦ), автоматического регулирования скорости (APQ и другие автоматизированные системы на станциях являются широко распространенными средствами управления и регулирования движения поездов и технологии станций. Поэтому проблема их надежности является особенно актуальной, так как они работают в реальном масштабе времени и оказывают заметное влияние на пропускную способность линий, перерабатывающую способность станций. Значительные по продолжительности отказы устройств АТС могут вызывать сбои в продвижении поездов и работе станций. Важным звеном в комплексе АТС является обслуживающий персонал, «надежность» которого также заметно воздействует на работоспособность и безотказность всей системы.
В последние годы разрабатываются системы АТС, построенные на новых принципах и элементной базе, совершенствуются рельсовые цепи с более широким использованием электроники. Новые системы интервального регулирования на линиях и управления на станциях отвечают повышенным требованиям по обеспечению безопасности движения поездов на железных дорогах в условиях высокой интенсивности перевозочного процесса.
При оценке надежности систем комплекса АТС выделяют основное устройство или комплекс устройств (объектов), по которым определяют параметры потока отказов. В табл. 4.5 перечислены эти основные объекты [44].
Анализ систем автоматики и телемеханики показывает, что они состоят в основном из аналогичных объектов. Для определения показателей надежности выбирают те из них, которые характерны для различных систем: рельсовая цепь, стрелочный перевод, сигнальная точка, пульты и приборы аппаратуры управления и контроля, электрические цепи линий связи, источники питания. На основе статистических данных за определенный период времени (час, месяц, квартал, год) можно определить количественные оценки параметров надежности объектов.

Таблица 4.5
Основные объекты систем АТС

Автоблокировка — более разрешающее показание сигнала (вместо красного — желтый или зеленый, вместо желтого —зеленый и др.), горение сигнала красным огнем, неразворот сигнальной точки при смене направления, невозможность смены направления при нормальном и аварийном режимах, погасание огня в проходном сигнале, перекрытие сигнала, самопроизвольный разворот сигнальной точки от грозы;
автоматическая локомотивная сигнализация — несоответствие сигнальных показаний, несвоевременное срабатывание электропневматического клапана, пропадание белого огня при следовании по некодируемому участку, сбой сигнальных показаний;
диспетчерская централизация — ложное показание на пульте-табло, невозможность передачи на местное управление, неправильное прохождение управляющего и известительного сигналов, невозможность установки маршрута, открытия сигнала, подачи акустического сигнала;
диспетчерский контроль — ложные показания на табло.
Неравномерно распределены отказы элементов комплекса АТС по дням недели и часам суток [44], что необходимо учитывать при управлении эксплуатационной работой. Максимальное число отказов приходится на четверг, заметно оно возрастает в рабочее время суток. На неравномерность распределения отказов по дням недели и периодам суток влияют многие факторы, связанные, главным образом, с обслуживанием систем АТС, режимом работы персонала, распределением объема работ и т. д. Отказы комплекса происходят и по вине других служб.
Средняя наработка на отказ определяется средней продолжительностью работы между отказами:

а интенсивность отказов элементов

а среднее время безотказной работы

а среднее время безотказной работы устройств ЭЦ примерно 1 год. Это значит, что станционная горловина из 10 стрелок будет давать по устройствам электрической централизации в среднем по 10 отказов в год.
Влияние отказов устройств комплекса АТС на эксплуатационную работу, пропускную и перерабатывающую способность проявляется через продолжительность времени восстановления работоспособности системы tB. Она складывается из затрат времени на оповещение электромеханика об отказе, на следование его или группы специалистов к объекту отказа, на поиск и устранение отказа.

Зная интенсивность отказов в расчете на 1 км автоблокировки или на 1 стрелочный перевод системы ЭЦ и других станционных систем комплекса АТС, можно прогнозировать число отказов для станции, участка, отделения. За прошедший период воздействие отказов комплекса устройств АТС определяется на основе статистических данных.
Отказы светофоров на станциях и участках вызывают кратковременные задержки продвижения поездов, которые характеризуются величинами потерь времени ∆tc и снижения ходовой и участковой скорости. Если принять среднее значение параметров отказа сигнальной точки 0,394 в год, то вероятность безотказной работы светофоров

Восстановление работоспособности других элементов и систем комплекса АТС требует больших затрат времени (среднее время восстановления устройств ЭЦ, например, составляет 0,81 ч, а автоблокировки — 1,35 ч). А это вызывает сбои в продвижении поездов и работе станций, потери в использовании пропускной способности и снижает показатели эксплуатационной работы в грузовом и пассажирском движении. Кроме того, комплекс устройств АТС оказывает прямое воздействие на безопасность движения поездов, определяет общий уровень технической оснащенности станций и железнодорожных линий в целом.