Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций
полное наименование института/факультета
-
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
Годяев А.И.
подпись, Ф.И.О.
«_7_» декабря 2011_г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины ”Системы железнодорожной автоматики и телемеханики”
полное наименование дисциплины
для специальности (ей)/ направления подготовки специалистов 190000 «Системы обеспечения движения поездов»
Составитель Кириленко А.Г., профессор кафедры «Автоматика и телемеханика»
должность, Ф.И.О.
Обсуждена на заседании кафедры «Автоматика и телемеханика»
полное наименование кафедры-разработчика
«__» ____________ 20____ г., протокол № ___
Одобрена на заседании методической комиссии Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций _____________________________________________
полное наименование института/факультета
«__» ____________ 20____ г., протокол № ___
.
Одобрена на заседании методической комиссии
полное наименование института/факультета
«__» ____________ 20____ г., протокол № ___
2011 г.
1.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕДисциплина Системы железнодорожной автоматики и телемеханики является профилирующей дисциплиной, определяющей профессиональную подготовку студентов по направлению подготовки дипломированного специалиста 190400 Системы обеспечения движения поездов,
специальности 190402
”Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте. Квалификация – инженер путей сообщения.
Цель преподавания дисциплины:
- обучение студентов навыкам использования комплекса технических средств систем управления движением поездов на станциях и перегонах, увеличения их пропускной способности и повышения эффективности работы железнодорожного транспорта в условиях рыночной экономики;
- формирование у студентов творческого подхода к анализу, сравнению и выбору систем автоматики и телемеханики для станций и перегонов с учетом конкретных условий работы железных дорог;
- подготовка студентов к самостоятельному решению технических задач по разработке, проектированию, строительству, эксплуатации систем автоматики и телемеханики на станциях и перегонах с учетом новейших достижений информационных технологий, микроэлектроники, компьютерной и микропроцессорной техники.
Студент должен знать: – требования ПТЭ, предъявляемые к СЖАТ;
– принципы обеспечения безопасности функционирования систем управления движением поездов;
– методы обеспечения безопасности функционирования технических средств;
– основы оптической сигнализации;
– методы анализа и синтеза рельсовых цепей и путевых датчиков контроля состояния участков пути;
– методы обеспечения помехоустойчивости рельсовых цепей;
– способы технической реализации систем управления движением поездов на станциях и перегонах (электрической и горочной централизации, автоматической и полуавтоматической блокировки, автоматической локомотивной сигнализации, автоматического ограждения переездов, диспетчерского контроля за движением поездов).
– способы реализации автоматических систем управления торможением.
Студент должен уметь: Разрабатывать проекты по оборудованию участков железных дорог устройствами автоматики и телемеханики; руководить строительно-монтажными работами по оборудованию участков железных дорог СЖАТ; выполнять пусконаладочные работы по введению в эксплуатацию СЖАТ; осуществлять техническое обслуживание и ремонт устройств СЖАТ с применением современных методов и средств диагностики; выполнять научно-исследовательские работы по совершенствованию методов технического обслуживания и повышению надежности СЖАТ.
При изучении дисциплины "Системы железнодорожной автоматики и телемеханики" студентам необходимы знания по следующим дисциплинам: ”Общий курс железных дорог”; ”Теоретические основы электротехники”; ”Электроника”; ”Каналообразующие устройства в системах СЖАТ”; ”Теоретические основы автоматики и телемеханики”; ”Высшая математика”; ”Физика” и д.р.
2. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ2.1. Основные виды учебных занятий и формы самостоятельной
работы
Таблица 2.1
Семестры
Продолжительность (недели)
Число часов аудиторных занятий
(по оперативному плану)
Количество
РГР
Число часов самостоя-тельной
работы
Всего
в том числе
Лекции
Практи-ческие
занятия
Лабораторные
занятия
7
16
48
32
16
57
8
14
42
28
14
74
9
16
64
32
16
16
69
Всего46
154
92
16
46
131
Таблица 2.2
Семестры
Расчетно-проектировочные работы
(РГР)
Срок
выдачи
Срок
сдачи
Число
Часов
7
1. Курсовая работа
”Расчет и анализ рельсовых цепей”
2-я неделя
15-я неделя
8
1. Курсовой проект
”Оборудование участка железной дороги устройствами автоматики и телемеханики на перегонах”
(Систем интервального регулирования движения поездов)
2-я неделя
13-я неделя
2. Научно-исследовательская работа ”Анализ перспективных направлений развития систем управления движением поездов на перегонах”.
2-я неделя
13-я неделя
9
1. Курсовой проект
”Оборудование станций устройствами автоматики и телемеханики”.
2-я неделя
15-я неделя
3. МОДУЛЬНОЕ ПОСТРОЕНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ДИСЦИПЛИНЫ ”
СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ”3.1. Блок схема дисциплины
4. Тематическое содержание курса4.1. Лекции
Номер занятия (лекции, практического, семинарского, лабораторного занятия)Содержание занятияКол-во часов7-й семестр Лекция 1.
Цели и задачи управления движением поездов на перегонах.
1.1. Структура диспетчерского руководства поездной и маневровой работой на железных дорогах ОАО РЖД.
1.2. Структурная схема систем железнодорожной автоматики и телемеханики.
1.3. Задачи и содержание дисциплины ”Системы железнодорожной автоматики и телемеханики” и ее связь с другими дисциплинами.
2
Лекция 2.
Функциональные схемы систем управления движением поездов на перегонах.
2.1. Определение термина ”Путевая блокировка”. Структурные схемы, принцип действия системы полуавтоматической блокировки (ПАБ) и автоматической блокировки (АБ). Назначение, место применения.
2.2. Определение термина ”Авторегулировка”. Структурная схема автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН).
2.3. Устройство автоматической переездной сигнализации
2.4. Назначение датчиков контроля состояния участков железнодорожного пути в системах управления движением поездов.
6
Лекция 3.
Светофорная сигнализация на железнодорожном транспорте.
3.1. Назначение, разновидности сигналов. Инструкция по сигнализации на железных дорогах российской федерации.
3.2. Сигнальные признаки, применяемые в светофорной сигнализации.
3.3. Скоростной принцип регулирования движения поездов.
3.4. Классификация светофоров.
2
Лекция 4.
Сигнальные цвета и оптические системы сигнальных приборов.
4.1. Сигнальные цвета, применяемые в светофорной сигнализации.
4.2. Усиление линзовой оптики.
4.3. Линзовые оптические системы светофоров.
4.4. Источники света для оптических светосигнальных приборов.
4.5. Светооптические светодиодные системы железнодорожных светофоров.
4
Лекция 5.
Назначение, режимы работы рельсовых цепей.
5.1. Методы контроля состояния участков пути в системах ЖАТ.
5.2. Рельсовые цепи. Основные элементы рельсовых цепей.
5.3. Основные режимы работы рельсовых цепей.
5.4. Первичные параметры рельсовых цепей
2
Лекция 6.
Классификация рельсовых цепей.
6.1. Выбор сигнального тока.
6.2. Режимы питания.
6.2. Типы путевых приемников.
6.3. Способы канализации тягового тока.
6.4. Разветвленные рельсовые цепи.
6.5. Рельсовые цепи тональной частоты.
4
Лекция 7.
Эквивалентные схемы замещения, основные уравнения, вторичные параметры рельсовой линии
7.1. Эквивалентные схемы замещения рельсовой линии.
7.2. Основные уравнения рельсовой линии.
7.3. Вторичные параметры рельсовой линии
2
Лекция 8.
Путевые приемники, особенности работы, электрические параметры.
8.1. Особенности работы путевых приемников.
8.2. Разновидности и электрические параметры фазочувствительных путевых приемников (типа ДСЩ).
8.3. Разновидности и электрические параметры одноэлементных путевых приемников (типа ИВГ, ИМВШ-110, ИВГЦ).
2
Лекция 9.
Основные уравнения рельсовой цепи.
9.1. Общая и основная схемы замещения рельсовой цепи.
9.2. Основные уравнения основной схемы замещения рельсовой цепи.
9.3. Основные уравнения общей схемы замещения рельсовой цепи.
2
Лекция 10.
Влияние сопротивления изоляции на нормальный режим работы рельсовой цепи.
10.1. Вывод уравнения зависимости тока в путевом приемнике от сопротивления изоляции.
10.2. Регулировочные характеристики рельсовой цепи.
10.3. Методы регулировки рельсовых цепей.
2
Лекция 11.
Шунтовой режим работы рельсовых цепей
11.1. Особенности работы рельсовой цепи в шунтовом режиме.
11.2. Выбор критерия чувствительности рельсовой цепи к шунту.
11.3. Анализ работы рельсовой цепи в шунтовом режиме.
2
Лекция 12.
12.1. Особенности работы рельсовой цепи в контрольном режиме.
12.2. Выбор критерия чувствительности рельсовой цепи к обрыву.
12.3. Анализ работы рельсовой цепи в контрольном режиме.
2
8-семестр Лекция 13.
Автоматическая блокировка
13.1. Автоблокировка определение, назначение.
13.2. Влияние системы автоблокировки на пропускную способность участков железных дорог.
13.3. Требования к систем железнодорожной автоматики и телемеханики по обеспечению безопасности управления движением поездов, основные понятия, термины и определения.
13.3. Методы управления проходными светофорами.
4
Лекция 14.
Классификация систем интервального регулирования движения поездов.
14.1. Требования, предъявляемые ПТЭ к системам АБ и ПАБ.
14.2. Классификация систем управления движением поездов: по значности светофорной сигнализации; по роду тяги на участках железных дорог; АБ с линейной цепью и кодовые системы АБ; односторонние и двухсторонние системы АБ; АБ с централизованным расположением аппаратуры (АБТЦ, АЛСО); по типу применяемой элементной базы (релейные, электронные, микропроцессорные).
6
Лекция 15.
Кодовая АБ с двухсторонним движением поездов по каждому пути.
15.1. Общая характеристика, состав технической документации типовых проектов.
15.2. Принцип действия и назначение дешифраторной ячейки, схема управления огнями светофоров.
15.3. Цепи формирования кодовых сигналов при установленном направлении движения поездов.
15.4. Работа системы АБ при организации движения поездов в неустановленном направлении движения.
8
Лекция 16.
Микропроцессорные системы автоблокировки
16.1. Технические аспекты развития систем автоблокировки и полуавтоматической блокировки;
16.2. Микропроцессорная система числовой кодовой автоблокировки АБ-ЧКЕ;
16.3. Система дистанционного контроля микропроцессорная;
16.4. Эксплуатационно-технические параметры микропроцессорных систем регулирования движением поездов.
2
Лекция 17.
Системы диспетчерского контроля.
16.1. Общие положения.
16.2. Система АПК-ДК:
16.2.1. Структурная схема;
16.2.2. Аппаратура нижнего уровня;
16.2.3. Аппаратура среднего уровня;
16.2.4. Задачи, решаемые на верхнем уровне системы АПК-ДК.
2
Лекция 18.
Системы автоматического управления торможением
17.1. Способы реализации автоматических систем управления торможением.
17.2. Путевые устройства системы САУТ-Ц, САУТ-ЦМ.
17.3. Локомотивные устройства системы САУТ.
17.4. Применение спутниковых навигационных систем в системах САУТ и КЛУБ.
2
Лекция 19.
Ограждающие устройства.
19.1. Классификация устройств.
19.2. Принципы работы ограждающих устройств переездной сигнализации.
19.3. Переездные светофоры и автошлагбаумы.
2
4.2. Лабораторные работы
Номер занятия (лекции, практического, семинарского, лабораторного занятия)Содержание занятияКол-во часов7-й семестр
Лабораторная работа №1
Вводное занятие6 техника безопасности при выполнении лабораторных работ, особенности работы с действующими тренажерами.
2
Лабораторная работа №2
Исследование работы рельсовой цепи тональной частоты (ТРЦ).
2
Лабораторная работа №3
Исследование работы кодовой рельсовой цепи 25 Гц.
2
Лабораторная работа №4
Исследование фазочувствительной рельсовой цепи 25 Гц.
2
Лабораторная работа №5
Изучение приборов систем железнодорожной автоматики и телемеханики
2
Лабораторная работа №6
Изучение конструкций светофоров и светофорной сигнализации.
2
8-й семестр
Лабораторная работа №1
Изучение принципов действия кодовой автоблокировки (КАБ).
2
Лабораторная работа №2
Изучение принципов действия релейной полуавтоматической блокировки (РПБ).
2
Лабораторная работа №3
Изучение принципов действия дешифраторной ячейки кодовой автоблокировки.
2
Лабораторная работа №4
Изучение работы электронного датчика кодов БКПТ.
2
Лабораторная работа №5
Изучение принципов работы радиотехнических датчиков РТДС.
2
Лабораторная работа №6
Изучение принципов работы системы автоматической локомотивной сигнализации АЛСТ.
2
5. ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ И ИХ СОСТАВ5.1. Курсовое проектирование
Номер занятия (лекции, практического, семинарского, лабораторного занятия)Содержание занятияКол-во часов7-й семестр (Курсовая работа)
Курсовая работа.”Расчет и анализ работы рельсовой цепи с применением современных средств вычислительной техники”.
1. Введение. Роль электрических цепей в системах железнодорожной автоматики и телемеханики.
2. Исходные данные для расчета (по заданию преподавателя и справочные даны).
3. Принципиальная и эквивалентная схема замещения рельсовой цепи, краткое описание принципа действия и назначение основных элементов.
4. Расчет рельсовой цепи в нормальном режиме.
5. Расчет рельсовой цепи в шунтовом режиме.
6. Расчет рельсовой цепи в контрольном режиме.
7. Расчет рельсовой цепи в режиме автоматической локомотивной сигнализации.
8. Выводы по полученным результатам для каждого режима работы рельсовой цепи.
8-й семестр
Курсовой проект
”Оборудование участка железной дороги устройствами автоматики и телемеханики на перегонах”.
1. Введение. Роль систем автоматической блокировке в повышении пропускной способности и обеспечении безопасности движения поездов.
2.Составление плана перегона с кабельной сетью.
3. Разработка схем увязки перегонных сигнальных точек.
4. Разработка однониточного и двухниточного плана станции.
5. Разработка схем кодирования станционных рельсовых цепей в маршрутах приема, отправления и боковых путей.
9-й семестр
Курсовой проект
”Оборудование станции устройствами автоматики и телемеханики ”.
1. Построение схематического плана станции.
2. Построение двухниточного плана станции.
3. Построение кабельного плана.
4. Построение схем управления стрелками и светофорами.
5. Построение схем включения блока направления и угловых реле.
6. Построение схем наборной группы.
7. Построение схем исполнительной группы.
5.2. Предполагаемый список тем для рефератов по дисциплине
”Системы железнодорожной автоматики и телемеханики”
(раздел ”Автоматика и телемеханика на перегонах”)
1. Современные отечественные и зарубежные системы управления движением поездов на перегонах.
2. Применение систем счета осей в отечественных и зарубежных системах управления движением поездов на перегонах и станциях.
3. Альтернативные методы контроля рельсовой линии на отечественных и зарубежных железных дорогах.
4. Применение современных контрольно-измерительных приборов при обслуживании систем железнодорожной автоматики и телемеханики.
5. Состав и назначение многоуровневой системы управления движением поездов.
6. Методы и средства обеспечения безопасности в микроэлектронных и микропроцессорных системах управления движением поездов.
7. Способы реализации автоматических систем управления торможением (САУТ, КЛУБ, АЛСН).
8. Анализ отказов и методов обеспечения помехоустойчивости рельсовых цепей.
9. Отечественные и зарубежные системы управления движением поездов на малодеятельных участках.
10. Применение спутниковых навигационных систем на железнодорожном транспорте.
6. ФОРМА ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙЦель контроля знаний заключается в активизации самостоятельной работы студентов в течение всего семестра.
Задачи контроля: направить усилия студентов на систематическое изучение разделов курса, обеспечить выполнение студентами графика самостоятельных работ, выявить трудно воспринимаемые студентами вопросы, создать у студентов необходимый запас знаний.
Основные формы контроля: защита лабораторных работ и опрос по теории, защита курсовой работы и опрос по теории; защите студентами практических работ (УИРС); выполнение тестового контроля.
ЗАДАНИЕна курсовой проект по дисциплине «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики»
Разработать проект по оборудованию участка устройствами автоматики и телемеханики в зависимости от типа заданного участка и рода тяги поездов,
1. Исходные данные
Схема участка железной дороги.
На участке электрическая тяга переменного тока
Проектируемая система централизации на станции - электрическая централизация.
Проектируемая система регулирования движения поездов на перегоне – автоматическая блокировка.
2. Содержание проекта
Проект должен содержать следующие разделы и главы
Эксплуатационная часть.
1.1 Характеристика участка.
1.2 Обоснование выбора устройств автоматики и телемеханики на пе- регоне и прилегающей к перегону станции.
1.3 Осигнализование станции в соответствии с типом выбранных пе-
регонных устройств.
Техническая часть.
Составление путевого плана перегона, выбор типов сигнальных точек с изображением кабельных трасс и всех автоматических устройств.
Составление двухниточного плана станции и выбор типов рельсовых цепей.
Наложение устройств САУТ-Ц на перегоне и станции.
Составление схем кодирования станционных рельсовых цепей.
Составление кабельных сетей.
Составление принципиальных схем сигнальных точек.
Составление схем увяжи перегонных устройств автоматики и телемеханики с электрической централизацией на станции.
Графический материал проекта.
1. Путевой план перегона в двухниточном изображении с наложением устройств САУТ-Ц.
2. Схематический план станции с наложением устройств САУТ-Ц.
3. Двухниточный план станции
4. Схемы кодирования маршрутов приема и отправления, боковых путей.
5. Кабельные сети горловины станции.
6. Схемы цепей извещения для двух предвходных сигнальных точек.
7. Схемы увязки перегонных устройств автоблокировки с электрической централизацией на станции.
3. Оформление проекта
Курсовой проект оформляется в виде пояснительной записки и чертежей. Пояснительная записка выполняется на листах бумаги формата А4 210x297 мм. Текст пишется на одной стороне листа чернилами черного цвет. На каждой странице необходимо оставлять поля: внизу - 25 мм, слева - 25 мм, сверху - 20 мм, справа - 10 мм. Все страницы, включая рисунки и таблицы, должны иметь порядковую нумерацию. Номер страницы проставляется в нижней части страницы в правом углу, без точек и дефисов.
Чертежи выполняются карандашом на миллиметровой бумаге с соблюдением условных обозначений и ГОСТов. Чертеж схематического плана станции должен иметь основную надпись в полном объеме, остальные чертежи – сокращенную основную надпись. Все чертежи складываются по формату пояснительной записки и прилагаются к ней.
7. ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНАМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ”СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ”