Назначение
ОПИСАНИЕ И РАБОТА СИСТЕМЫ «ВИТЯЗЬ-М»
Система управления, безопасности и технической диагностики электроподвижного состава метрополитена «Витязь-М» предназначена для установки на вагонах наземного метро моделей 81-760, 81-761 и их модификаций.
Система «Витязь-М» предназначена для безопасного управления метропоездом, обеспечивает управление и диагностику оборудования вагонов поезда в реальном масштабе времени.
Система «Витязь-М» имеет дублирование на программно-аппаратном уровне.
Система «Витязь-М» выполняет следующие функции:
- обеспечение управления поездом в ходовом режиме;
- обеспечение управления поездом в тормозных режимах;
- обеспечение экстренного торможения;
- автоматическое ограничение скорости поезда по сигналам с рельсовой линии;
- обеспечение контроля соответствия фактической и допустимой скоростей движения;
- обеспечение контроля готовности машиниста к выполнению мер по снижению скорости или остановки поезда;
- обеспечение технической диагностики вагонов поезда;
- обеспечение обмена информацией между устройствами системы по поездной, головной и вагонной линиям связи;
- прием информации с пульта машиниста и вывода информации на устройство отображения (экран МФДУ) и звуковой сигнализации;
- отображение информации на экране МФДУ о режиме управления поездом;
- отображение информации на экране МФДУ о режиме технической диагностики вагонов поезда и системы «Витязь-М» с выдачей сообщений и рекомендаций машинисту;
- обмен информацией со стационарными устройствами системы централизации;
- определение местоположения состава на линии;
- обеспечение режима оптимального ведения состава.
Состав системы «Витязь-М»
Комплектность изделия «Витязь-M» определяется количеством вагонов поезда метрополитена. Минимальное число вагонов в составе поезда - два головных вагона модели 81-760, максимальное - два головных вагона модели 81-760, плюс шесть промежуточных вагона модели 81-761.
В зависимости от модификации вагона и его оборудования система «Витязь-М» состоит из устройств, представленных в таблице 1.
Т а б л и ц а 1
| Наименование устройства | Кол., шт. |
| Головные вагоны модели 81-760 | |
| Бортовой компьютер поездного управления БКПУ | 1 |
| Бортовой компьютер вагонного управления БКВУ | 1 |
| Многофункциональный дисплей управления МФДУ | 1 |
| Блок тормоза безопасности БТБ | 1 |
| Контроллер машиниста | 1 |
| Адаптер АДУВ | 2 |
| Адаптер АДУД | 2 |
| Адаптер АДУТ | 1 |
| Устройство приема информации УПИ-1 | 1 |
| Устройство приема информации УПИ-2 | 1 |
| Регистратор параметров движения поезда РПДП | 1 |
| Термодатчик ДПБ 005 МАЭ | 8 |
| Антенна AR900-21 | 1 |
| Промежуточные вагоны модели 81-761 | |
| Бортовой компьютер вагонного управления БКВУ | 1 |
| Адаптер АДУВ | 1 |
| Адаптер АДУД | 2 |
| Адаптер АДУТ | 2 |
| Термодатчик ДПБ 005 МАЭ | 8 |
БКПУ – бортовой компьютер поездного управления предназначен для решения задач обеспечения безопасности движения, управления и технической диагностики электроподвижного состава метрополитена, устанавливается на вагонах серий 81-760.
БКПУ выполняет следующие функции:
1) поездное управление и техническая диагностика вагонного оборудования, в том числе:
- формирование команд управления ТП и вагонным оборудованием;
- диагностирование аппаратов и устройств оборудования вагонов с контролем безопасности движения;
- ввод первоначальной информации и вывод информации на систему индикации в кабине машиниста;
- прием управляющих сигналов от пультов управления и контроллера машиниста и вывод сигнализации о состоянии основного вагонного оборудования состава;
- решение задач управления климатическими установками вагона в части включения режима зима-лето, передачи часов реального времени и величины загрузки вагона, формирования и передачи признака остановки поезда, формирования команд управления на тестирование климатической установки в режиме обогрева и охлаждения, отображения на МФДУ информации о состоянии климатической установки;
- контроль состояния системы обеззараживания воздуха в салоне;
- решение задач блокирования в закрытом состоянии дверей кабины машиниста во время движения в головном и хвостовом вагонах;
- запрет включения резервного открытия дверей в нерабочей (хвостовой) кабине;
- обмен и обработка информации с основного и вспомогательного пульта управления по головной управляющей CAN-шине;
- обмен и обработка информации от бортового компьютера вагонного управления БКВУ по поездной управляющей CAN-шине;
- подготовка и обмен информацией с МФДУ по RS 485;
- подготовка и передача информации в регистратор параметров движения поезда РПДП;
- решение задач переконфигурации системы управления при наличии сигналов о неисправностях блоков, входящих в систему.
2) обеспечение безопасности движения, в том числе:
- прием сигналов с рельсовой линии (основные и резервные катушки);
- прием сигналов о фактической скорости движения от ИСГ по головной управляющей CAN-шине;
- определение допустимой и предупредительной скорости;
- непрерывный контроль соответствия фактической и допустимой скорости;
- контроль готовности машиниста к выполнению мер по снижению скорости или остановки поезда;
- формирование команды разрешения хода и требование тормозного режима с указанием вида тормоза;
- управление ключами разрешения хода, стоп и блокировка открытия дверей в хвостовой (нерабочей) кабине управления;
3) определение местоположения состава на линии на основе RFID-технологий с введением дополнительных режимов управления и обеспечения безопасности движения (контроль непроезда станции, блокирование открытия дверей с противоположной стороны платформы, автоматическое ограничение скорости движения на заданных участках (кривых, стрелочных переходах)).
БКВУ – бортовой компьютер вагонного управленияявляется частью распределенной системы управления поездом, устанавливается в каждом вагоне и связан с системой посредством поездной магистрали, а также основной частью распределенной системы управления вагонным оборудованием и другими системами, объединенными последовательной вагонной магистралью.
Блок БКВУ предназначен для сопряжения магистрали управления поездом с магистралью управления вагоном и выполняет следующие функции:
- обмен информацией с блоком бортового компьютера поездного управления БКПУ по поездной магистрали;
- обмен информацией с вагонным оборудованием по вагонной магистрали;
- идентификацию вагона в составе поезда;
- диагностику состояния автоматов защиты питания вагонного оборудования;
- управление безопасным открытием / закрытием и диагностику дверей при помощи адаптеров управления дверями АДУД;
- управление тормозным оборудованием и его диагностику при помощи адаптера управления тормозным оборудованием АДУТ;
- диагностику тележек и другого вагонного оборудования при помощи адаптеров управления ВО АДУВ;
- управление и диагностику блока управления тяговым приводом БУТП;
- управление и диагностику климатических установок КС;
- управление и диагностику преобразователя собственных нужд ПСН.
МФДУ – многофункциональный дисплей управления, предназначенный для представления машинисту визуальной информации во всех режимах эксплуатации поезда и управления вагонным и поездным оборудованием с помощью клавиатуры на передней панели МФДУ.
На экране МФДУ отображается необходимая информация:
- в режиме ручного управления поездом;
- в режиме контроля поездного оборудования перед началом движения состава;
- в режиме технической диагностики оборудования в процессе движения состава;
- в режиме аварийных ситуаций.
Информация на экране МФДУ отображается в цвете в виде букв (русский и латинский алфавиты), цифр, символов, графиков.
Управление вагонным оборудованием осуществляется с клавиатуры, размещенной на передней панели МФДУ.
МФДУ выполняет следующие функции:
- формирует и отображает на экране информацию в штатном режиме работы, а именно: информацию о режиме движения поезда, состоянии быстродействующих выключателей, сборе схемы, состоянии дверей, напряжении в бортсети, давлении в напорной магистрали, максимальном и минимальном давлении в тормозных цилиндрах, текущей, допустимой и предупредительной скорости, состоянии экстренного тормоза, разрешении хода АРС, режима работы АРС;
- организует и выводит на экран параметры по запросу, а именно: ток потребления мотор-компрессора, ток потребления вагонного оборудования, тяговое или тормозное усилие, состояние ВО (включено/отключено, исправно/неисправно);
- формирует информацию для инициализации системы в режиме подготовки к движению;
- формирует информацию в режиме повагонного управления;
- формирует сообщения и рекомендации машинисту.
Предусмотрена возможность использования МФДУ в телевизионном режиме. Предусмотрена возможность выдачи текущего информационного материала на цифровой накопитель.
Блок тормоза безопасности− предназначен для подачи питания на петлю безопасности вагона и резервного управления тормозным оборудованием.
Блок тормоза безопасности выполняет следующие функции:
- формирует гальванически развязанное от бортовой сети питание 52 В для петли безопасности;
- контролирует целостность состояния петли безопасности с отключением питания;
- принимает команды с основного пульта управления (тормоз резервный, тормоз, отпуск);
- формирует команды на АДУТ и БУФТ при резервном управлении;
- формирует признаки состояния петли безопасности: замкнута, разомкнута, наличие замыкания на прямом (обратном) и общем проводе на 75 В и 0 В бортсети соответственно.
КМ – контроллер машиниста предназначен для работы в составе пульта управления машиниста и обеспечивает управление ходовым и тормозным режимами движения поезда.
КМ выдает разовые команды в БКПУ для управления движением поезда: «Тормоз1», «Тормоз2», «Тормоз3», «Выбег», «Ход1», «Ход2», «Ход3», «Ход4».
КМ располагается в головном и хвостовом вагонах на пульте управления машиниста.
АДУТ – адаптер управления тормозным оборудованиемпредназначен:
- для приема сигналов с аналоговых датчиков давления;
- для формирования команд управления вентилями тормоза ВТ1, ВТ2 при основном и резервном управлении;
- для формирования команд управления вентилями противоюзовой защиты.
Адаптер АДУТ выполняет следующие функции:
- обмен информацией с блоком бортового компьютера управления вагоном БКВУ по интерфейсу CAN 2.0В;
- прием и преобразование аналоговых сигналов от датчиков давления:
- давление в тормозном цилиндре первой тележки ДД1;
- давление в втором тормозном цилиндре второй тележки ДД2;
- давление в тормозной магистрали ДД3.
- давление в скачковой камере ДД4;
- давление в авторежиме первой тележки ДД5;
- давление в авторежиме второй тележки ДД6;
- давление в напорной магистрали ДД7;
- давление в камере стояночного тормоза ДД8;
- формирование команд управления вентилями тормоза ВТ1 и ВТ2 при основном и резервном управлении;
- формирование команд управления вентилями противоюза ВПЮ1, ВПЮ2;
- выдачу напряжения +15В для питания датчиков давления.
АДУТ устанавливается в блоке управления фрикционным тормозом БУФТ.
АДУВ – адаптер управления вагонным оборудованиемпредназначен:
- для обмена информацией с блоком бортового компьютера управления вагоном БКВУ по интерфейсу CAN 2.0В;
- для приема и обработки дискретных сигналов от вагонного оборудования (состояние блок-тормозов, состояние токоприемников, положение торцевых дверей и замка торцевой двери, состояние межвагонных соединителей);
- для приема и обработки сигнала с датчика исправности мотор-компрессора;
- для приема и обработки информации от датчиков перегрева букс;
- для приема и обработки сигналов КЗ от устройства контроля КЗ и формирования команды тестирования УККЗ;
- для формирования команд управления вагонным оборудованием (отжатие токоприемников, закрытие торцевых дверей);
- для приема и обработки сигналов с двух датчиков скорости.
Каждый вагон укомплектовывается двумя адаптерами АДУВ: один устанавливается на первой тележке вагона, другой – на второй. Адаптеры идентичны и различаются местом установки на вагоне.
АДУД − адаптер управления дверным оборудованием АДУД предназначен:
- для приема сигналов с датчиков закрытого состояния дверей, с датчиков противозажатия дверей, с кнопок открытия отдельных дверей салона и сигнала исправности от системы обеззараживания воздуха;
- для формирования управляющих команд на открытие каждой двери и закрытие дверей;
- для обеспечения травмобезопасного закрытия дверей;
- для формирования питания +75 В на вентили открытия дверей;
- для формирования команды на включение кнопок открытия дверей салона.
Адаптер АДУД выполняет следующие функции:
- обмен информацией с блоком бортового компьютера управления вагоном (БКВУ) по интерфейсу CAN 2.0В;
- опрос 4 датчиков закрытого состояния дверей;
- опрос 4 датчиков противозажатия с контролем отсутствия обрыва в линиях связи;
- опрос 4 команд открытия отдельных дверей салона;
- опрос сигнала исправности системы обеззараживания воздуха.
- управление безопасным открыванием и закрыванием дверей
- формирование команды на включение кнопок открытия дверей салона.
Каждый вагон укомплектовывается двумя адаптерами АДУД: один для обслуживания дверей правого борта вагона, другой – для левого борта.
УПИ-1 − устройство приема информации
УПИ-1 выполняет следующие функции:
- прием и обработку информации с основного пульта машиниста;
- прием и обработку информации с контроллера машиниста;
- формирование управляющих воздействий на ламповую сигнализацию и звонок по командам от БКПУ (КС, ДВЕРИ, ЗВОНОК);
- подачу питания на КМ;
- выдачу управляющего воздействия на отключение резервного управления дверями по команде от БКПУ.
УПИ-2 − устройство приема информации
УПИ-2 выполняет следующие функции:
- принимает и обрабатывает информацию со вспомогательного пульта управления;
- принимает сигналы состояния основного и резервного РВ от БКЦУ;
- формирует команды управления вагонным оборудованием.
Устройство и работа