Устройства электропитания на станции

 

На станции применены устройства бесперебойного питания (УБП1, УБП2, УБП3), обеспечивающие бесперебойность электропитания на время отсутствия напряжения во всех фидерах за счет преобразования постоянного напряжения резервного источника питания в требуемое переменное напряжение.

Система электропитания, которая состоит из: щита автоматического распределения нагрузки (РЩ), устройств бесперебойного питания (УБП) и трансформаторного щита (ТЩ), размещенных в модуле питания (МП) транспортабельного модуля (ТМ) осуществляет электропитание устройств ЭЦ-ЕМ. Контроль изоляции основных цепей питания выведен на монитор ПЭВМ РМ ДСП.

Подключение устройств ЭЦ-ЕМ к источникам питания осуществляется через стойку питания, которая состоит из щита выключения питания, распределительного щита РЩ и устройств бесперебойного питания (с аккумуляторным резервом).

Напряжение подается в РЩ от независимых внешних источников электроснабжения на вход схемы АВР, которая обеспечивает присутствие напряжения на её выходе, если хотя бы на одном из вводов оно удовлетворяет установленным параметрам. С выхода АВР напряжение поступает к нагрузкам, требующим гарантированного питания, и через изолирующий трансформатор TV 1- на вход системы бесперебойного питания СБП.

УБП необходимы для питания нагрузки ЖАТ, подключенной к шине ШБП, от аккумуляторных батарей (=380В) при отсутствии питания на вводах. Номинальная мощность УБП выбрана из расчета работы на полную нагрузку бесперебойной шины. Нагрузки устройств ЖАТ через индивидуальные автоматы защиты подключаются к РЩ и ТЩ.

Распределительный щит предназначен для ввода кабелей внешних источников питания, защиты от перенапряжений 1 и 2 ступени всех подключенных нагрузок, учета потребляемой электроэнергии, распределения нагрузок по различным шинам. В РЩ реализована схема автоматического включения резерва АВР.

Трансформаторный щит предназначен для организации основных полюсов питания, необходимых для работы постовых и напольных устройств ЖАТ.

Изолирующий трансформатор предназначен для дополнительной защиты входа УБП и гальванической развязки внешних источников питания от устройств СЦБ.

Два ввода внешних источников питания – фидер1, фидер2 подключаются на щит выключения питания (ЩВПУ). Состояние питающих фидеров контролируется на мониторе ПЭВМ РМ ДСП.

Нормально ЭЦ-ЕМ питается от 1-го фидера. При пропадании основного фидера устройства автоматически переключаются на резервный фидер. При отключении электроэнергии с обоих фидеров питание гарантированной нагрузки осуществляется от устройств бесперебойного питания (УБП), которое рассчитано на питание нагрузки на время, не менее 4 часов.

Контроль за работой фидеров питания выведен на монитор ПЭВМ РМ ДСП.

 

2.12 Расчет показателей безотказности и безопасности систем МПЦ

 

2.12.1 Дублированная и мажоритарная структуры МПЦ

Дублированная система является одной из самых распространенных систем резервирования.

Схема работает следующим образом. На входы микропроцессорных комплектов М1 и М2 от генераторов тактовых импульсов синхронизировано поступают кодовые комбинации. Микропроцессорные комплекты их обрабатывают по одной программе, и на выходе осуществляется сжатие этих сигналов в последовательный поток.

На вход элемента М2 синхронно поступают либо «0», либо «1». Он работает как сумматор инверсный по модулю два. На выходе элемента сигнал подается на ключ К. Если данные совпадают, то ключ разрешает всей системе выдачу обработанного сигнала дальше («1» – К открывается, «0» – К заперт, выдает информацию об ошибке).

Мажоритарная структура является вторым типом наиболее распространенных на практике систем. Она построена на трех одинаковых микропроцессорных комплектах М1, М2 и М3, работающих синхронно и синфазно по одной программе. На их входы поступает одинаковая кодовая комбинация. В микропроцессорных комплектах выполняется обработка сигналов, на выходах А осуществляется сжатие выходного сигнала до одного разряда (последовательного потока «0» и «1»). Далее сигнал подают на элементы М2, работающие как сумматоры инверсные по модулю два.

С элементов сигнал поступает на входы элементов сравнения, которые работают по схеме «ИЛИ».

С элементов сравнения сигнал поступает на ключи К1 и К2. Если на входах Б ключей К будет «0», тот ключ К – запирается, если «1» – открывается и разрешается выдача информации с выходов В.

 

2.12.2 Сравнительный расчет показателей безотказности и безопасности дублированной и мажоритарной структуры МПЦ

Вероятность безотказной работы дублированной системы определяется по формуле:

 

(2.1)

 

где Р_мп1 - вероятность безотказной работы М1 элемента;

Р_мп2 - вероятность безотказной работы М2 элемента;

Если вероятности безотказной работы М1 и М2 равны, то можно записать формулу:

 

(2.2)

 

Вероятности безотказной работы мажоритарной структуры МПЦ если вероятности безотказной работы микропроцессоров М1, М2 и М3 равны, определяется по формуле для случая, когда М1, М2 и М3 все работоспособны:

 

(2.3)

 

Тогда для случая, когда один из микропроцессорных комплектов отказал можно записать:

(2.4)

 

В итоге для троированной системы запишем формулу вероятности безотказной работы, сложив формулы (2.3) и (2.4):

 

(2.5)

 

Если вероятность отказа одного микропроцессора в дублированной структуре

 

(2.6)

 

то вероятность опасного отказа

 

(2.7)

 

а вероятность отсутствия опасного отказа

(2.8)

 

Аналогично составляется формула для вероятности отсутствия опасного отказа для мажоритарной структуры. В конечном виде она выглядит так

 

(2.9)

 

Результаты расчетов вероятности отсутствия отказа и вероятности отсутствия опасного отказа в виде двух таблиц графиков. На основании таблиц и графиков можно сделать вывод:

Дублированные структуры обеспечения безопасности систем МПЦ по сравнению с мажоритарными обладают более высокими показателями безопасности, но менее высокими показателями безотказности.

 

3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

3.1 Основные экономические аспекты выбора варианта модернизации устройств электрической централизации

 

При обновлении устройств ЭЦ путем их полной замены на новые, традиционные релейные системы обеспечивают минимальный экономический эффект, который достигается за счет снижения потока отказов и затрат на восстановление и капремонт устройств. При этом максимальный уровень снижения затрат на содержание и обслуживание не превышает 30 %. При таком варианте обновления основное значение имеют качественные показатели – повышение безопасности движения поездов и надежности работы устройств.

Одним из условий, обеспечивающих решение задач по созданию оптимальной структуры средств ЖАТ и максимальному сокращению эксплуатационных затрат, является максимальное использование новых систем, построенных на микропроцессорной базе с встроенными системами диагностики и контроля, с расширенными функциональными возможностями.

Обновление устройств ЭЦ, выработавших свой ресурс, путем их замены на микропроцессорные системы обеспечивает:

- оптимизацию работы оперативного персонала по управлению поездной работой на станциях и перегонах за счет расширения функциональных возможностей;

- снижение потребности в строительстве зданий для размещения устройств;

- повышение уровня информационного обеспечения оперативного и эксплутационного персонала;

- снижение потребности в кабельно-проводниковой продукции;

- диагностику и контроль работы устройств и оперативного персонала;

- повышение надежности работы устройств, снижение потока отказов;

- повышение безопасности движения поездов за счет частичного исключения влияния человеческого фактора;

- возможность интеграции устройств МПЦ с другими устройствами и системами;

- сокращение постового и напольного оборудования;

- возможность внедрения малолюдных и ресурсосберегающих технологий обслуживания;

- совершенствование эксплуатационной работы и повышения уровня централизации, управление перевозочным процессом;

- снижение количества оборудования, требующего периодической проверки и ремонта;

- создание оптимальной структуры станционных систем ЖАТ.

При модернизации устройств ЭЦ на релейные системы предусматривается максимальное внедрение тональных рельсовых цепей и стрелочных электроприводов переменного тока. При этом обеспечивается повышение эксплуатационной надежности устройств, безопасности движения поездов, снижаются затраты на содержание рельсовых цепей в хозяйствах пути и СЦБ и эксплуатационные затраты на содержание и обслуживание электроприводов.

Вышеперечисленные факторы обеспечивают сокращение:

- потребных капвложений на обновление устройств;

- сокращение эксплуатационных затрат на содержание и обслуживание устройств ЖАТ до 60 %;

- сокращение эксплуатационных затрат на содержание оперативного персонала станций;

- сокращение эксплуатационных затрат за счет совершенствования технологии работы станции.

 

3.2 Расчет сравнительной экономической эффективности

 

Рассчитаем сравнительную экономическую эффективность систем электрической и микропроцессорной централизации на примере релейной системы МРЦ-13 (базовый вариант). В качестве альтернативного проекта рассмотрим замену устаревшей ЭЦ на систему МПЦ ЭЦ-ЕМ, техническое задание на которую утверждено ЦШ МПС РФ. Эта система совмещает в себе функции автоблокировки с централизованными размещением аппаратуры, переездной сигнализации, местного управления стрелками и др.

При расчете сравнительной экономической эффективности используются изменяющиеся по сравниваемым вариантам стоимостные части. В данном случае критерием для выбора наилучшего варианта инвестиций выберем коэффициент сравнительной экономической эффективности Э_р, рассчитываемый по формуле:

 

, (3.1)

 

где a – доля налоговых отчислений от прибыли;

С_б, С_н – годовые эксплуатационные расходы производства при базовом и новом вариантах, тыс. руб., DС = С_б – С_н;

К_б, К_н – капитальные вложения соответственно при базовом и новом вариантах, тыс. руб., DК = К_н – К_б.

В случае, если внедрение одного из вариантов не требует дополнительных капитальных вложений (DК £ 0), но приводит к экономии эксплуатационных расходов (DС > 0), то данный проект следует считать эффективным.

В случае, если реализация одного из сравниваемых инвестиционных проектов требует дополнительных капитальных вложений (DК > 0), что приведет к положительному результату инвестиционных вложений (DС > 0), расчетное значение коэффициента эффективности Э_р сравнивается с нормативным значением Е, соответствующим удовлетворяющего инвестора норме дохода на капитал. При Э_р > Е, принимают более инвестиционноемкий проект [8].

 

3.2.1 Расчёт единовременных инвестиционных вложений

Капитальные вложения определяются на основе сметной стоимости на строительно-монтажные работы, приобретение инструмента, инвентаря, монтаж оборудования, а также прочие работы и затраты.

В качестве исходных данных для расчёта используются укрупнённые удельные затраты на строительство систем МРЦ-13 и ЭЦ-ЕМ для станций с различным количеством стрелок, представленные в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1 – Укрупнённые удельные затраты на строительство систем МРЦ-13 и ЭЦ-ЕМ для различного количества стрелок, в текущих ценах, тыс. руб. без НДС.

Система	Количество стрелок
МРЦ-13
ЭЦ-ЕМ

 

Эти затраты включают в себя стоимость постового и напольного оборудования, и стоимость монтажа, а для системы ЭЦ-ЕМ также стоимость программного обеспечения.

В соответствии со структурой инвестиционных затрат на строительство релейных систем ЭЦ от 30 до 40 % расходов связано с возведением здания поста ЭЦ.

Для размещения постового оборудования системы микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ требуется существенно меньший объём дополнительных площадей, следовательно, вариант реализации МПЦ ЭЦ-ЕМ позволяет исключить затраты на строительство здания поста ЭЦ.

Расчет капитальных затрат на оборудование станции системой МРЦ-13 с учетом строительства поста ЭЦ и системой ЭЦ-ЕМ приведен в таблице 3.2. Значения показателя ΔК со знаком «минус» показывают отсутствие дополнительных капитальных вложений для нового варианта.

 

Таблица 3.2 – Результаты расчёта капитальных вложений для альтернативных вариантов строительства систем ЭЦ

Капитальные затраты, тыс. рублей	Количество стрелок
Кб (МРЦ-13)
К’б (МРЦ-13 с постом ЭЦ)
Кн (ЭЦ-EМ)
DК = Кн – К’б	+2222	+1976	+1226	+583	-1279	-1602

 

Как видно из таблицы 3.2, внедрение системы МПЦ ЭЦ-EМ на крупных станциях не требует дополнительных капвложений по сравнению с базовым вариантом. На станциях же с небольшим количеством стрелок строительство МПЦ обходится дороже, чем строительство релейной системы электрической централизации.

На рисунке 3.1 показаны стоимости строительства систем МРЦ-13 и ЭЦ-ЕМ и изменение значения показателя ΔК на станциях с разным количеством стрелок.

 

Рисунок 3.1 – Сравнение стоимости строительства систем МРЦ-13 и ЭЦ-ЕМ и изменение показателя ΔК для станций с разным количеством стрелок

 

3.2.2 Расчёт сокращения эксплуатационных расходов

Эксплуатационные расходы по хозяйству СЦБ, связанные с содержанием и обслуживанием технических средств, мало зависят от размеров движения и рассчитываются с использованием удельных эксплуатационных расходов С_у, определенных на основе фактических результатов экономической деятельности хозяйства сигнализации и связи:

 

С = С_у ּ В, (3.2)

 

где С – эксплуатационные расходы, тыс.руб.

С_у – удельные эксплуатационные расходы, тыс.руб./тех.ед.

В – количество технических единиц. Техническая единица – количество технических устройств, на обслуживание которого затрачивается месячный труд одного работника. Десяти стрелкам ЭЦ соответствует 1,78 тех. ед. Пересчет количества стрелок ЭЦ в количество технических единиц приведен в таблице 3.3.

 

Таблица 3.3 – Количество технических единиц для разного количества стрелок ЭЦ

Количество технических единиц	Количество стрелок
В, тех. ед.	2,492	4,628	6,408	8,900	13,884	16,020

 

Сокращение эксплуатационных расходов DС за счет модернизации системы электрической централизации на микропроцессорную определяется как произведение удельных эксплуатационных затрат С_у, объема модернизируемых устройств В и коэффициента g, определяющего снижение эксплуатационных затрат на вводимые устройства по сравнению с устройствами эксплуатируемыми:

 

(3.3)

 

Коэффициент g использован в связи с отсутствием нормативной базы на обслуживание новых устройств, и величина его установлена на основе расчетов, анализа и сопоставления с базовой системой технических и эксплуатационных показателей, функционального состава, объема аппаратуры трудозатрат, методов обслуживания и др., выполненных институтом ВНИИАС.

Методика расчета основана на использовании укрупненных единичных расходных ставок и удельных затрат на измерители эксплуатационной работы.

Для расчета количественных показателей использованы следующие исходные данные:

Сокращение расхода реле при внедрении МПЦ на 1 стр. (шт.): R = 80;

Количество реле, сокращаемых за счет интеграции МПЦ с АБ: R2 = 30;

Средний уровень снижения эксплуатационных расходов:

- при МПЦγ₁ = 0,5;

- при МРЦγ₂ = 0,2;

Удельные затраты на капитальный ремонт устройств СЦБ (тыс.руб./тех.ед.):С_ук = 93,7

Удельные эксплуатационные расходы на содержание и обслуживание одной тех. ед. устройств СЦБ (тыс.руб./тех.ед.):С_у = 299,6

Мощность потребления электроэнергии реле СЦБ (кВт): р = 0,0004

Средняя зарплата оперативного персонала (тыс. руб.): з = 14,91

Объемы выводимого оборудования при внедрении МПЦ:

 

К_р = (R + R2) ּ N_М, (3.4)

 

где N_М – количество стрелок МПЦ. Результаты сведем в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – Объемы выводимого оборудования при внедрении МПЦ

	Количество стрелок
Кр, шт.

 

Количество высвобождаемого персонала на ремонт аппаратуры (чел.):

 

(3.5)

 

Результаты расчета сведем в таблицу 3.5.

 

Таблица 3.5 – Количество высвобождаемого персонала на ремонт аппаратуры

	Количество стрелок
Чр, чел.	0,33	0,62	0,86	1,19	1,86	2,14

 

Рассчитаем сокращение эксплуатационных расходов при внедрении устройств МПЦ ЭЦ-EМ.

1) На содержание и обслуживание технических средств за счет внедрения устройств МПЦ (тыс. руб.):

 

ΔС_м = С_у ּ В ּ γ₁, (3.6)

 

где С_у – удельные эксплуатационные затраты, тыс. руб./тех.ед.;

В – количество технических единиц МПЦ (из табл. 3.3);

γ₁ – средний уровень снижения эксплуатационных расходов при внедрении МПЦ. Результаты расчета сведем в таблицу 3.6.

2) На ремонт аппаратуры и электроэнергию за счет сокращения количества реле (тыс. руб.):

 

ΔС_п = К_р ּ р ּ 24 ּ 365 ּ 0,4 + Ч_р ּ з ּ 1,38 ּ 12, (3.7)

 

где К_р – количество выводимого оборудования при внедрении МПЦ, шт. (из табл. 3.4).;

р – мощность потребления электроэнергии реле СЦБ, кВт;

Ч_р – количество высвобождаемого персонала на ремонт аппаратуры, чел. (из табл. 3.5);

з – средняя заработная плата оперативного персонала, тыс. руб.

Результаты расчета сведем в таблицу 3.6.

3) На капитальный ремонт (тыс. руб.):

 

ΔС_к = С_ук ּ В, (3.8)

 

где ΔС_ук – удельные затраты на капитальный ремонт устройств СЦБ, тыс.руб./тех. ед. Результаты расчета сведем в таблицу 3.6.

4) На содержание оперативного персонала на станции при внедрении МПЦ (тыс. руб.):

 

ΔС_о = 0,5 ּ 5 ּ з ּ 12 ּ 1,38, (3.9)

ΔС_о = 617,3 тыс.руб. на станцию.

 

Результат расчета занесем в таблицу 3.6.

 

Таблица 3.6 – Сокращение эксплуатационных расходов при внедрении МПЦ ЭЦ-EМ

Сокращение эксплуатационных расходов, тыс. руб.	Количество стрелок
На содержание и обслуживание технических средств за счет внедрения устройств МПЦ, ΔСм	373,3	693,3	959,9	1333,2	2079,8	2399,8
На ремонт аппаратуры и электроэнергию за счет сокращения количества реле, ΔСп	83,6	157,1	217, 9	301,5	471,3	542,3
На капитальный ремонт, ΔСк	233,5	422,6	600,4	833,9	1300,9	1501,1
На содержание оперативного персонала на станции при внедрении МПЦ, ΔСо	617,3	617,3	617,3	617,3	617,3	617,3
Суммарное сокращение эксплуатационных расходов, ΔСΣм	1307,7	1890,3	2177,6	3085,9	4469,3	5060,5

 

Рассчитаем сокращение эксплуатационных расходов при внедрении устройств электрической централизации системы МРЦ.

1) На содержание и обслуживание технических средств при внедрении устройств МРЦ (тыс. руб.):

 

ΔС_р = С_у ּ В ּ γ₂, (3.10)

где В – количество технических единиц МРЦ (из табл. 3.3);

γ₂ – средний уровень снижения эксплуатационных расходов при внедрении МРЦ. Результаты расчета сведем в таблицу 3.7.

2) На капитальный ремонт (тыс. руб.):

 

ΔС_к = С_ук ּ В (3.11)

 

Результаты расчета сведем в таблицу 3.7.

 

Таблица 3.7 – Сокращение эксплуатационных расходов при внедрении системы МРЦ

Сокращение эксплуатационных расходов, тыс. руб.	Количество стрелок
На содержание и обслуживание технических средств при внедрении устройств МРЦ, ΔСр	149,3	277,3	384,0	533,3	831,9	959,9
На капитальный ремонт ΔСк	233,5	422,6	600,4	833,9	1300,9	1501,1
Суммарное сокращение эксплуатационных расходов, ΔСΣр	382,8	699,9	984,4	1367,2	2132,8	2461,0

 

Итоги расчетов сокращения эксплуатационных расходов при внедрении систем МРЦ-13 и МПЦ ЭЦ-EМ сведем в таблицу 3.8.

 

Таблица 3.8 – Сравнительные показатели сокращения эксплуатационных расходов при внедрении систем МРЦ-13 и ЭЦ-EМ

Сокращение эксплуатационных расходов, тыс. руб.	Количество стрелок
Суммарное сокращение эксплуатационных расходов при внедрении ЭЦ-EМ, ΔСΣм	1307,7	1890,3	2177,6	3085,9	4469,3	5060,5
Суммарное сокращение эксплуатационных расходов при внедрении МРЦ-12, ΔСΣр	382,8	699,9	984,4	1367,2	2132,8	2461,0
ΔС = Сб – Сн = ΔСΣм - ΔСΣр	+924,9	+1190,4	+1193,2	+1718,7	+2336,5	+2599,5

 

Как видно из таблицы 3.8, величина ΔС = С_б – С_н при любом количестве стрелок положительна. Это означает, что внедрение МПЦ приводит к экономии эксплуатационных расходов на любых станциях.

Так как для малых и средних станций внедрение МПЦ ЭЦ-EМ требует дополнительных капвложений по сравнению с базовым вариантом, необходимо для этих станций произвести сравнение коэффициента сравнительной эффективности Э_р, рассчитанного по формуле (3.1), с нормативным значением нормы дисконта, которое примем равным Е = 0,15. Результаты расчета сведем в таблицу 3.9.

 

Таблица 3.9 – Значения коэффициента Э_р для малых и средних станций

	Количество стрелок
Значение коэффициента Эр	0,32	0,46	0,74	2,24

 

Как видно из таблицы 3.9, значения коэффициента Э_р превышают значение нормы дисконта Е. Это позволяет сделать вывод об эффективности проекта внедрения микропроцессорной централизации ЭЦ-EМ по сравнению с традиционной релейной системой.

 

4. ОХРАНА ТРУДА

 

ОСВЕЩЕНИЕ ТРАНСПОРТАБЕЛЬНОГО МОДУЛЯ ЭЦ-ТМ

При оборудовании станции Масловка ЭЦ-ЕМ электромеханики СЦБ выполняют трудовые операции на путях и в служебных помещениях в разное время суток. При выполнении работ должны быть созданы условия для обеспечения безопасности труда. Большую роль в создании безопасных условий труда играет освещение производственных помещений и территорий.

Рациональное освещение производственных помещений и территорий – один из основных вопросов охраны труда. Хорошее освещение – это условие для снижения производственного травматизма, обеспечения высокопроизводительного труда и безопасности движения поездов.

От освещения зависит работоспособность глаз человека, которая определяется контрастной чувствительностью, остротой зрения, быстротой различения деталей, устойчивостью ясного видения.

Контрастной чувствительностью называется способность глаза различать минимальную разность в освещенностях (контраст) фона и деталей. Она повышается с увеличением яркости фона, но до известного предела, за которым яркость оказывает слепящее действие.

Слепящая яркость называется блескостью. Различают прямую и отраженную блескости. Источниками первой являются находящиеся в поле зрения самосветящиеся предметы: нить накала, зеркало прожектора и др. Отраженная блескость наблюдается, когда в поле зрения находятся гладкие полированные поверхности, отражающие свет.

Контраст между рассматриваемыми деталями и фоном определяется процентным отношением разности их яркостей к большей из них и оценивается как малый (до 20%), средний (до 50%) и большой (более 50%) контрасты. Кроме яркостей, на контрастную чувствительность влияют размеры рассматриваемых деталей. Способность глаз различать мелкие предметы называется остротой зрения. Она, так же как и контрастная чувствительность, увеличивается вместе с улучшением освещенности.

У лиц, не имеющих дефектов зрения, нормальная острота его достигается при 50 – 75лк. Напряженная зрительная работа при недостаточном освещении способствует развитию близорукости.

В производственных условиях часто необходимо различать детали за наикратчайшее время. Это обеспечивает быстрота различения деталей (скорость зрительного восприятия). Увеличение освещения позволяет различать детали в наименьшее время. Быстрота различения деталей возрастает даже при освещенности 1000 – 1200лк и более.

При работе, требующей напряженного рассматривания мелких предметов, постепенно развивается зрительное утомление.

Степень его обычно определяется состоянием устойчивости ясного видения. При пристальном рассматривании ясное отчетливое видение какого-либо мелкого предмета чередуется с неясным. Устойчивость ясного видения выражается отношением времени ясного видения ко всему времени рассматривания деталей – обычно 3 мин. Заметно повышается устойчивость ясного видения при уровне освещенности до 200лк.

Хорошее освещение способствует повышению производительности труда и снижению усталости. Превышение известных пределов освещенности может вызвать ослепление, отрицательно сказывающееся на работоспособности.

Производственные операции, выполняемые работниками в хозяйстве СЦБ относятся к зрительным работам высокой точности, требующим соответствующих уровней освещенности и надлежащего качества освещения.

Электромеханики СЦБ выполняют трудовые операции на путях и в служебных помещениях в темное время суток в условиях различной освещенности. Их зрительный аппарат, переключаясь с одной освещенности на другую, приспосабливается каждый раз к иным условиям освещения. Это свойство глаза называется адаптацией. Различают адаптацию к темноте – при переходе от сильного освещения к слабому и к свету – при переходе от слабого освещения к сильному. Характер адаптации к низкой и высокой освещенности различен, но всегда в первый момент человек ничего не видит.

Процесс адаптации к темноте протекает длительнее, чем к свету, причем максимум чувствительности наступает через 50 – 60 мин, а наибольший рост ее происходит в течение первых 30 мин. Адаптация к свету наступает через 2 – 3 мин, но сильное ослепление вызывает раздражение и резь в глазах, головные боли, повреждение органов зрения. После адаптации к темноте даже небольшая яркость появившихся в поле зрения поверхностей вызывает ослепление.

В производственных условиях частая переадаптация, ослепление слишком ярким источником света утомляют глаза, снижают их защитные реакции – человек теряет контрастную чувствительность и остроту зрения. Это может привести к профессиональным заболеваниям и способствовать увеличению числа несчастных случаев. Поэтому необходимо на путях и в производственных помещениях обеспечить равномерное и рациональное освещение, постоянную и достаточную освещенность всех рабочих мест, устранить возможность частой переадаптации зрения.

Источник света, расположенный в поле зрения, оказывает вредное воздействие на зрительное восприятие исследуемого объекта. Величина такого воздействия зависит от углового положения источника относительно направления прямого видения. Наиболее целесообразнее расположение источника света по отношению к глазу является под углом более 50° от направления прямого видения. Источник яркого освещения, расположенный в нижней части поля зрения, особенно нарушает установившийся режим работы глаз.

Освещение транспортабельного модуля выполним потолочными светильниками с двумя люминесцентными лампами. Люминесцентные лампы характеризуются высокой световой отдачей (в 3-4 раза большей, чем у ламп накаливания), большим сроком службы, благоприятным для зрения спектральным составом света. Средняя продолжительность горения люминесцентных ламп составляет 10000 часов, что значительно превышает продолжительность горения лампы накаливания. Для зажигания и работы люминесцентных ламп необходима пускорегулирующая аппаратура.

Искусственное освещение рассчитывают по коэффициенту использования светового потока, удельной мощности и точечным методом.

Коэффициент использования светового потока применяют для помещений, освещаемых несколькими светильниками при равномерном их размещении. По этому методу наиболее удобно рассчитывать освещенность горизонтальных поверхностей для помещений со светлым потолком и стенами. При таком расчете в зависимости от класса пожаро-, взрывоопасности и характеристики помещения по условиям окружающей среды выбирают тип светильника и способ электропроводки. По выбранному типу светильника и рекомендуемым соотношениям расстояний между светильниками и высотой подвеса их над рабочей поверхностью определяют расстояние между светильниками

 

м. (4.1)

 

Светильники с люминесцентными лампами в помещениях рекомендуется устанавливать рядами.

По размерам помещения и высоте подвески светильников h_P определяют показатель помещения :

 

(4.2)

 

По типу светильника, показателю помещения и коэффициентам отражения потолка и стен определяют коэффициент использования светового потока n.

По запыленности и задымленности помещения (с учетом цвета пыли) выбирают коэффициент запаса и устанавливают сроки чистки светильников.

По типу светильника и отношению определяют коэффициент , учитывающий неравномерность освещения

По характеру выполняемой работы и размерам различаемых деталей, фону и контрасту определяют разряд и подразряд работы и необходимую минимальную освещенность .

Расчетный (потребный) световой поток одной лампы определяют по формуле:

 

лм, (4.3)

 

где - минимальная освещенность, лк;

- коэффициент запаса;

- коэффициент, учитывающий неравномерность освещения;

- площадь освещаемого помещения, м²;

- общее расчетное количество светильников;

- коэффициент использования светового потока.

По напряжению сети и световому потоку одной лампы выбирают стандартную лампу необходимой мощности со световым потоком , ближайшим с .

Разница между табличным Ф_табл и расчетным потоком , как правило, допускается в пределах (-10) – (+20)%. Определяем действительную освещенность

(4.4)

 

Сравнивают полученную по расчету освещенность с нормируемой . В случае если производят корректировку числа светильников [10].

Расчет искусственного освещения транспортабельного модуля ЭЦ-ТМ.

Исходные данные:

Напряжение сети 220В

Размеры модуля 6 м х 17м х 3м

Светильники типа ЛСПО2 с лампами ЛБ

Световой поток одной лампы 3000лм

Необходимая минимальная освещенность

Коэффициент запаса

Коэффициент, учитывающий неравномерность освещения .

Определим индекс помещения :

 

 

По типу светильника, индексу помещения и коэффициентам отражения потолка и стен определяем коэффициент использования светового потока : ,

Определяем необходимое число светильников:

 

 

Установим 16 светильников.

Расчетный (потребный) световой поток одной лампы :

 

лм,

 

Разница между табличным Ф_табл и расчетным потоком составляет 6%. Определяем действительную освещенность

 

 

Так как , то количество светильников рассчитано верно.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Темой данного дипломного проекта является оборудование микропроцессорной централизацией системы ЭЦ-ЕМ станции Масловка.

В эксплуатационной части проекта рассмотрен обзор современных микропроцессорных систем “Ebilock-950” ООО АББ Даймлер-Бенц Транспорейшн и “ЭЦ-ЕМ” АО «Радиоавионика» (Санкт-Петербург), описана история развития микропроцессорных систем в России, а также внедрение современных микропроцессорных систем. Затронута проблема обеспечения безопасности микропроцессорных систем. Описана система МПЦ ЭЦ-ЕМ, а также технико-эксплуатационные требования к ней.

В технической части проекта описана эксплуатационная характеристика оборудуемой станции и функционирование аппаратуры УВК РА.

Рассмотрен принцип работы дублированных и мажоритарных структур МПЦ, представлен расчет и сравнительный анализ показателей безотказности и безопасности этих систем.

В экономической части проекта рассмотрена сравнительная экономическая эффективность систем микропроцессорной и релейной централизации при их новом строительстве и выполнен расчет сравнительной экономической эффективности.

В разделе охраны труда и техники безопасности описана роль освещения производственных помещений и территорий в создании безопасных условий труда и методика расчета искусственного освещения помещений, выполнен расчет искусственного освещения транспортабельного модуля ЭЦ-ТМ.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. В. Н. Алёшин. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов системы “ЭЦ-ЕМ” // Автоматика, связь, информатика. 2006. №3. с. 13-17.

2. Ф. Лекута. Микропроцессорная централизация на железных дорогах России // Железные дороги мира. 2003. №5. с. 63-69.

3. Станционные системы автоматики и телемеханики / Под ред. Вл. В. Сапожникова. – М.: Транспорт, 1997.

4. В. Н. Алёшин. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов системы “ЭЦ-ЕМ” // Автоматика, связь, информатика. 2003. №1. с. 13-17.

5. ЭЦ-ЕМ. Руководство по эксплуатации. ЧАСТЬ 2.

6. “Ebilock-950”. Описание системы. ООО АББ Даймлер-Бенц Транспорейшн (Сигнал), 2000.

7. ЭЦ-ЕМ. Руководство по эксплуатации. ЧАСТЬ 2.

8. Волков Б.А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка. - М.: Транспорт, 1996. 191 с.

9. Ю.Г. Сибаров. Охрана труда на железнодорожном транспорте. Москва “Транспорт” 1981 год.

10. А.В. Лощинин, Ю.Г. Сибаров, В.С. Терешин. Охрана труда на железнодорожном транспорте. Москва “Транспорт” 1977 год.

11. 410209-ТМП Микропроцессорная электрическая централизация стрелок и сигналов ЭЦ-ЕМ. Типовые материалы для проектирования.

Размещено на Allbest.ru