LờI CảM ơn Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các Thầy Cô trong Khoa Điện Điện Tử trường Đại Học Đại học Giao Thông Vận Tải Hà Nội đặc biệt là các Thầy Cô trong bộ môn Tín Hiệu Giao Thông đã truyền thụ những kiến thức quý báu cho em trong những năm học qua. Em xin chân thành cảm ơn Thầy Dương Đình Thi, cộng tác viên của bộ môn thông tin tín hiệu, đồng thời là một trong những người tâm huyết với ngành tín hiệu, đã tận tâm hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thành tập đồ án này. Đồng thời em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn thông tin tín hiệu, các bác, các chú của công ty thông tin tín hiệu Hà Nội, nơi em thực tập đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tập đồ án. Xin chân thành cảm ơn những người bạn, những người thân đã giúp đỡ và động viên trong quá trình thực hiện đồ án và trong học tập. Sinh viên thực hiện Hoàng mạnh đức LờI NóI ĐầU Vận tải đường sắt là một trong những ngành xương sống của nền kinh tế quốc dân. Nhưng để có thể chạy tàu một cách an toàn và năng lực thông qua lớn thì không thể không nói đến vai trò của thông tin tín hiệu. Thông tin tín hiệu là 1 trong 4 ngành chủ quản của của đường sắt (đầu máy toa xe, cầu đường, vận chuyển, thông tin tín hiệu). Tín hiệu đường sắt có 2 công năng chính: Tăng năng lực thông qua và nâng cao an toàn chạy tàu. Như các ngành khác của nền kinh tế quốc dân đều đang chuyển mình trong xu hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Ngành đường sắt cũng đang phát triển theo hướng hiện đại hoá cơ sở hạ tầng nhằm theo kịp các nước trong khu vực và trên thế giới để tăng khối lượng vận chuyển và bảo đảm an toàn. Trong xu thế chung đó thông tin tín hiệu đóng một vai trò lớn. An toàn trên đường ngang là một vấn đề bức xúc hiện nay đối với toàn xã hội. Các tai nạn liên tục xảy ra gây thiết hại về người và của gây ảnh hưởng xấu đến uy tín của ngành đường sắt. Vì vậy phải tăng cường các biện pháp phòng vệ đường ngang. Hiện nay trên đường sắt Việt Nam có rất nhiều loại hình thiết bị phòng vệ đường ngang. Một trong những loại hình đó là đường ngang cảnh báo tự động dùng PLC. PLC là một thiết bị điều khiển công nghiệp mới đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Cảnh báo tự động dùng PLC nhằm thay thế cho hệ thống rơle cũ có nhiều nhược điểm. Cảnh báo tự động dùng PLC có nhiều ưu điểm như: nhỏ gọn, hoạt động chính xác tin cậy và đặc biệt có thể thay đổi chương trình điều khiển một cách dễ dàng. Dưới đây tôi xin trình bày những thiết kế cho hệ thống cảnh báo tự động dùng PLC tại đường ngang KM 7 +137 trên tuyến đường sắt thống nhất. Chương 1 Khái niệm chung về đường ngang và thực trạng đường ngang Việt Nam I. Khái niệm chung về đường ngang và an toàn chạy tàu: I.1.Khái niệm chung về đường ngang: Đường ngang nói trong Điều lệ đường ngang là nơi đường sắt và đường bộ giao nhau trên cùng một mặt bằng, được cơ quan có thẩm quyền quyết định xây dựng để đảm bảo an toàn giao thông. Những quy định trong Điều lệ đường ngang không áp dụng đối với cầu chung (đường sắt và đường bộ trên cung một mặt cầu) và nơi đường sắt giao cắt với đường bộ trong nội bộ ga, cảng, bãi hàng, nhà máy, xí nghiệp. Phạm vi đường ngang bao gồm: • Đoạn đường bộ đi qua đường sắt nằm giữa hai chắn hoặc nằm giữa hai ray chính ngoài cùng và hai bên đường sắt cách má ray ngoài cùng trở ra 6m nơi không có chắn • Đoạn đường sắt nằm giữa hai vai đường bộ tại điểm giao. Đường ngang được phân loại như sau: 1.Theo thời gian sử dụng: lâu dài; có thời hạn; thường xuyên đóng. 2.Theo cách tổ chức phòng vệ: có người gác; không có người gác; biển báo hiệu . 3.Theo cơ quan quản lý: Cơ quan quản lý đường sắt Việt Nam quản lý: đường ngang nơi đường bộ giao nhau với đường sắt chính hoặc đường sắt chuyên dùng của ngành đường sắt gọi là đường ngang công cộng, đường ngang nơi đường bộ chuyên dùng giao nhau với đường sắt gọi là đường ngang nội bộ. Cơ quan quản lý đường bộ quản lý: đường ngang nơi đường bộ giao nhau với đường sắt chuyên dùng không do đường sắt quản lý gọi là đường ngang chuyên dùng. I.2. Phân loại đường ngang Điều 4. Đường ngang được phân thành các cấp cụ thể như sau: 1. Đường ngang cấp I: Đường sắt chính giao nhau với đường bộ cấp I, cấp II, cấp III; 2. Đường ngang cấp II: Đường sắt chính giao nhau với đường bộ cấp IV, cấp V; 3. Đường ngang cấp III: Đường ngang còn lại không thuộc đường ngang quy định tại khoản 1, khoản 2 của Điều này; 4. Đường ngang nằm trong nội đô, nội thị ( thành phố, thị xã, thị trấn ) được xếp vào cấp tương ứng do Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quyết định. I.3.Các yêu cầu đối với cấu trúc đường ngang: Theo quy định đường ngang phải được đặt trên các đoạn thẳng của đường sắt và đường bộ. Đường bộ phải cắt vuông góc với đường sắt; trong các trường hợp ngoại lệ cho phép đặt trên giao cắt một góc nhọn nhưng không nhỏ hơn 45 độ. Trắc dọc nền đường bộ ở hai phía đường ngang phải là đoạn đường bằng không ngắn hơn 10m ở nơi nền đường đắp và 15m ở nơi nền đường đào. Hướng đường cong sắp tới đường ngang không ngoặt quá 0.05. Chiều rộng của đường ngang không được nhỏ hơn bề rộng của đường ô tô và cho phép chuyển động theo cả hai hướng cùng một lúc. Trong tất cả các trường hợp, chiều rộng của các đường ngang hiện có không nhỏ hơn 6m và khi cải tạo lại không nhỏ hơn 7m. Để tránh đoản mạch mạch điện đường ray tại đường ngang khi có xe bánh sắt chạy qua, phía ngoài lòng đường sắt cao hơn đỉnh ray từ 30 đến 40 mm đặt gờ chống chập. Tại đường ngang cấp I, cấp II, gờ chống chập làm bằng tấm đan bê tông. Mặt gờ chống chập phải bằng phẳng không được lồi, lõm cản trở giao thông đường bộ, hạn chế năng lực thông qua đường ngang. Trên đoạn đường sắp tới đường ngang phải trồng cọc tiêu cách nhau 1.5m hoặc hàng rào dài suốt 16m tính từ ray ngoài cùng trở ra. Cách đường ngang từ 500m đến 1500m về mỗi phía đường sắt phải đặt biển “kéo còi”.
Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng LờI CảM ơn Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Cô Khoa Điện- Điện Tử trờng Đại Học Đại học Giao Thông Vận Tải Hà Nội đặc biệt Thầy Cô môn Tín Hiệu Giao Thông đà truyền thụ kiến thức quý báu cho em năm học qua Em xin chân thành cảm ơn Thầy Dơng Đình Thi, cộng tác viên môn thông tin tín hiệu, đồng thời ngời tâm huyết với ngành tín hiệu, đà tận tâm hớng dẫn, cung cấp tài liệu tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tập đồ án Đồng thời em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn thông tin tín hiệu, bác, công ty thông tin tín hiệu Hà Nội, nơi em thực tập đà giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tập đồ án Xin chân thành cảm ơn ngời bạn, ngời thân đà giúp đỡ động viên trình thực đồ án học tập Sinh viên thực Hoàng mạnh đức SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng LờI NóI ĐầU Vận tải đờng sắt ngành xơng sống kinh tế quốc dân Nhng để chạy tàu cách an toàn lực thông qua lớn không nói đến vai trò thông tin tín hiệu Thông tin tín hiệu ngành chủ quản của đờng sắt (đầu máy toa xe, cầu đờng, vận chuyển, thông tin tín hiệu) Tín hiệu đờng sắt có công chính: Tăng lực thông qua nâng cao an toàn chạy tàu Nh ngành khác kinh tế quốc dân chuyển xu hớng công nghiệp hoá, đại hoá Ngành đờng sắt phát triển theo hớng đại hoá sở hạ tầng nhằm theo kịp nớc khu vực giới để tăng khối lợng vận chuyển bảo đảm an toàn Trong xu chung thông tin tín hiệu đóng vai trò lớn An toàn đờng ngang vấn ®Ị bøc xóc hiƯn ®èi víi toµn x· héi Các tai nạn liên tục xảy gây thiết hại ngời gây ảnh hởng xấu đến uy tín ngành đờng sắt Vì phải tăng cờng biện pháp phòng vệ đờng ngang Hiện đờng sắt Việt Nam có nhiều loại hình thiết bị phòng vệ đờng ngang Một loại hình đờng ngang cảnh báo tự động dùng PLC SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng PLC thiết bị điều khiển công nghiệp đợc sử dụng rộng rÃi Việt Nam Cảnh báo tù ®éng dïng PLC nh»m thay thÕ cho hƯ thèng rơle cũ có nhiều nhợc điểm Cảnh báo tự động dùng PLC có nhiều u điểm nh: nhỏ gọn, hoạt động xác tin cậy đặc biệt thay đổi chơng trình điều khiển cách dễ dàng Dới xin trình bày thiết kế cho hệ thống cảnh báo tự động dùng PLC đờng ngang KM +137 tuyến đờng sắt thống Chơng Khái niệm chung đờng ngang thực trạng đờng ngang Việt Nam I Khái niệm chung đờng ngang an toàn chạy tàu: I.1.Khái niệm chung đờng ngang: Đờng ngang nói Điều lệ đờng ngang nơi đờng sắt đờng giao mặt bằng, đợc quan có thẩm quyền định xây dựng để đảm bảo an toàn giao thông Những quy định Điều lệ đờng ngang không áp dụng cầu chung (đờng sắt đờng cung mặt cầu) nơi đờng sắt giao cắt với đờng nội ga, cảng, bÃi hàng, nhà máy, xí nghiệp Phạm vi đờng ngang bao gồm: SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ ¸n tèt nghiƯp PLC thiÕt kÕ hƯ thèng c¶nh báo ĐNTĐ dùng Đoạn đờng qua đờng sắt nằm hai chắn nằm hai ray hai bên đờng sắt cách má ray trở 6m nơi chắn Đoạn đờng sắt nằm hai vai đờng điểm giao Đờng ngang đợc phân loại nh sau: 1.Theo thời gian sử dụng: lâu dài; có thời hạn; thờng xuyên đóng 2.Theo cách tổ chức phòng vệ: có ngời gác; ngời gác; biển báo hiệu 3.Theo quan quản lý: - Cơ quan quản lý đờng sắt Việt Nam quản lý: đ- ờng ngang nơi đờng giao với đờng sắt đờng sắt chuyên dùng ngành đờng sắt gọi đờng ngang công cộng, đờng ngang nơi đờng chuyên dùng giao với đờng sắt gọi đờng ngang nội - Cơ quan quản lý đờng quản lý: đờng ngang nơi đờng giao với đờng sắt chuyên dùng không đờng sắt quản lý gọi đờng ngang chuyên dùng I.2 Phân loại đờng ngang Điều Đờng ngang đợc phân thành cấp cụ thể nh sau: Đờng ngang cấp I: Đờng sắt giao víi ®êng bé cÊp I, cÊp II, cÊp III; SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng §êng ngang cÊp II: §êng s¾t chÝnh giao víi ®êng bé cÊp IV, cÊp V; §êng ngang cÊp III: Đờng ngang lại không thuộc đờng ngang quy định khoản 1, khoản Điều này; Đờng ngang nằm nội đô, nội thị ( thành phố, thị xÃ, thị trấn ) đợc xếp vào cấp tơng ứng Bộ trởng Bộ Giao thông vận tải định I.3.Các yêu cầu cấu trúc đờng ngang: Theo quy định đờng ngang phải đợc đặt đoạn thẳng đờng sắt đờng Đờng phải cắt vuông góc với đờng sắt; trờng hợp ngoại lệ cho phép đặt giao cắt góc nhọn nhng không nhỏ 45 độ Trắc dọc đờng hai phía đờng ngang phải đoạn đờng không ngắn 10m nơi đờng đắp 15m nơi đờng đào Hớng đờng cong tới đờng ngang không ngoặt 0.05 Chiều rộng đờng ngang không đợc nhỏ bề rộng đờng ô tô cho phép chuyển ®éng theo c¶ hai híng cïng mét lóc Trong tÊt trờng hợp, chiều rộng đờng ngang có không nhỏ 6m cải tạo lại không nhỏ 7m Để tránh đoản mạch mạch điện đờng ray đờng ngang có xe bánh sắt chạy qua, phía lòng đờng sắt cao ®Ønh ray tõ 30 ®Õn 40 mm ®Ỉt gê chèng chập Tại đờng ngang cấp I, cấp II, gờ chống chập làm SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng đan bê tông Mặt gờ chống chập phải phẳng không đợc lồi, lõm cản trở giao thông đờng bộ, hạn chế lực thông qua đờng ngang Trên đoạn đờng tới đờng ngang phải trồng cọc tiêu cách 1.5m hàng rào dài suốt 16m tính từ ray trở Cách đờng ngang từ 500m đến 1500m phía đờng sắt phải đặt biển kéo còi Trên đờng hai phía đờng ngang đặt: - Trớc đờng ngang không trang bị tín hiệu phòng vệ đặt hai biển báo Đờng ngang cần chắn Biển thứ cách ®êng ngang 40 ®Õn 50m, biĨn thø hai c¸ch ®êng ngang 150 đến 250 m tính từ mép ray cùng phía - Trớc đờng ngang có trang bị cần chắn (tự động điều khiển tay) đặt hai biển báo Đờng ngang có cần chắn.Vị trí hai biển báo nh nêu cho đờng ngang không cần chắn - Trớc đờng ngang đợc trang bị cần chắn tự động nửa tự động phía bên phải đờng ô tô cách mép ray phía 50 trang bị thêm biển báo Đờng ngang có cần chắn tự động - Trên tất đờng ngang cần chắn đờng ngang có cần chắn nửa đờng tự động, gần đờng ngang đặt biển chéo hình chữ X Để tránh nhầm lẫn, đờng ngang có cần chắn không gắn biển SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng Tất biển báo nêu đặt lề đờng - đờng phía bên phải theo hớng chạy ô tô Các đờng ngang câp I, cấp II đờng - ngang phòng hộ cấp khác nằm gần ga cần có điện thoại liên lạc với ga gần Những cần chắn khí phải đợc điều khiển - tập trung Trên cần chắn khí có đèn sáng ban đêm ban ngày tầm nhìn tín hiệu hạn chế Khi đóng chắn đèn chiếu ánh sáng đỏ phía đờng ô tô, chắn mở: ánh sáng màu xanh.Trong hai trờng hợp vừa nêu từ phía chòi chắn nhìn thấy đèn màu trắng I.4.Các quy định đèn báo hiệu đờng cho đờng ngang Đèn báo hiệu chuông điện đờng phải - đặt trớc chắn đờng (hoặc liền với trụ chắn đờng ) đặt cách ray 6m trở lên Đèn báo hiệu chuông đờng phải đạt yêu cầu sau: + Đèn báo hiệu phải có hai đèn đỏ đặt ngang nhau, hai đèn thay phiên nhấp nháy bật sáng; cấm lại qua đờng ngang Khi tàu hết đờng ngang, chắn đà mở hoàn toàn, đèn báo hiệu tắt, lại đờng trở lại bình thờng; Thời điểm đèn báo hiệu bật sáng phải đảm bảo trớc lúc tàu tới đờng ngang là: SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng a) 50 giây dùng đèn báo hiệu tự động chắn đờng tự động b) 90 giây dùng đèn báo hiệu tự động chắn đờng không tự động c) 120 giây dùng đèn báo hiệu không tự động (điện dầu) + Chuông điện phải đợc lắp đặt cột đèn báo hiệu, chuông kêu phải có âm lợng đủ to để ngời cách xa 15m nghe thấy, chuông kêu tàu tới gần đờng ngang Chuông tắt chắn đóng hoàn toàn + ánh sáng góc phát sáng đèn báo hiệu phải đảm bảo để ngời điều khiển phơng tiện giao thông đờng nhìn thấy đợc tín hiệu từ khoảng cách 100m trở lên ánh sáng đỏ đèn tín hiệu không đợc chiếu phía đờng sắt Trong Điều lệ đờng ngang quy định: đèn báo hiệu đờng phải có hai đèn đỏ đặt ngang nhau, hai đèn thay phiên nhấp nháy bật sáng; không dùng hai đèn xanh đỏ dùng loại đèn đỏ nh cũ vì: - Trạng thái thờng xuyên đờng khai thông đ- ờng Đèn xanh sáng chứng tỏ đờng khai thông phải sáng thờng xuyên dẫn đến tốn điện, chóng hỏng bóng đèn Đà có đèn báo hiệu đờng dùng hai đèn xanh đỏ đờng ngang đầu cầu Cốc Lếu (Lào Cai) nhng thực tế bất lợi nêu nên không dùng đèn xanh SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ ¸n tèt nghiƯp PLC - thiÕt kÕ hƯ thèng c¶nh báo ĐNTĐ dùng Khi đèn đỏ bật sáng có nghĩa đóng đờng ngang, cấm ngời phơng tiện giao thông đờng qua đờng ngang Trên cột đèn báo hiệu có biển đề : Đèn đỏ dừng lại - Đèn đỏ sáng nhấp nháy để phân biệt với đèn đ- ờng nút giao thông Sáng nhấp nháy thu hút đợc ý ngời điều khiển giao thông đờng mà tăng tầm nhìn đèn tín hiệu Vì cần thiết lắp hai đèn đỏ ngang thay phiên nhấp nháy để tăng cờng ý dễ phân biệt - Thực tế hai đèn đỏ ngang thay phiên nhấp nháy cột đèn báo hiệu đờng đờng ngang phía Bắc ga Hà Nội có tàu tới đờng ngang đợc xây dựng từ năm đầu thập kỷ 70, mÃi đến năm đầu thập kỷ 80 thức đa vào sử dụng Cột đèn báo hiệu đờng ngang Sinh Từ (nay đờng ngang Nguyễn Khuyến, Hà Nội) đợc xây dựng từ thời kỳ với Điều lệ đờng ngang Ngoài đèn đỏ nhấp nháy nêu đờng ngang có trang bị hệ thống tín hiệu cảnh báo tự động có ánh đèn màu vàng sáng nhấp nháy thiết bị hệ thống tín hiệu tự động có trở ngại không bật đợc đèn đỏ sáng nhấp nháy (không đóng đờng ngang) cảnh báo cho ngời điều khiển phơng tiện giao thông tăng cờng ý qua đờng ngang Một ánh đèn màu vàng sáng nhấp nháy hai phía đờng sắt nhằm cảnh báo cho tài xế xe lửa SVTH : HOàNG MạNH §øc §å ¸n tèt nghiƯp PLC thiÕt kÕ hƯ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng I.5.Tín hiệu ngăn đờng quy định tín hiệu ngăn đờng Tín hiệu ngăn đờng để phòng vệ đờng ngang - từ phía đờng sắt cần bắt tàu dừng lại đờng ngang có chớng ngại Trong trờng hợp tín hiệu ngăn đờng đèn màu đặt phía trớc đờng ngang đợc bật sáng, trạng thái bình thờng đèn tín hiệu ngăn đờng không sáng Trên hai phía đờng sắt tới đờng ngang có ng- - ời gác cần phải đặt tín hiệu ngăn đờng ngời đứng đầu ngành Đờng sắt Việt Nam định, trừ đờng ngang sau: a)Đờng ngang mà chắn đờng thờng xuyên đóng có cần chắn tự động tín hiệu cảnh báo tự động; b)Đờng ngang nằm phạm vi phòng vệ tín hiệu vào ga, ga, tín hiệu bÃi dồn, tín hiệu thông qua đờng sắt có thiết bị đóng đờng tự động tín hiệu phòng vệ khác, tín hiệu cách đờng ngang dới 800 m c)Tín hiệu ngăn đờng đờng sắt đặt cách đờng ngang (tÝnh tõ vai ®êng bé cïng phÝa) tõ 100 m đến 500m Nơi nhiều đờng ngang có ngời gác gần khoảng cách hai đờng ngang nhỏ 500 m mà cha cải tạo theo quy định Điều 49 Điều lệ đờng ngang, SVTH : HOàNG MạNH Đức 10 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng III Lập dự toán kính phí cho hệ thống: Bảng vặt t chủ yếu STT Tên vật t Quy Đ.vị Số Đơn giá T Tiền Ghi cách Tính lợng (Đ) (Đ) Cét 2,778,0 5,556,00 00 700,00 700,000 Cét th đờng Đèn LED Đèn vàng cột TH đờng Đèn đỏ LED Bộ cột th 2,800,0 5,600,000 00 đờng Cảm BERO Cái biÕn tõ (3RG4 3,500,0 21,000,0 Ph¸t 00 00 hiƯn 644 tàu 6AN0 Bộ cắt EPLF Bộ sÐt 658,00 658,000 ngn ®iƯn Mãng tđ Cái SVTH : HOàNG MạNH Đức 92 95,000 190,000 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng điều khiển Ac quy Segas 12V- a Tæ 1,000,0 2,000,00 00 700,00 1,400,00 0 120,00 240,000 100AH ChØnh 24V- lu si lic 30A Chuông 24V Bộ Cái 2 10 Bé lu 1kw Bé ®iƯn 3,500,0 3,500,00 00 600,00 600,000 (UPS) 11 12 Bé biÕn 0,6k ¸p w Bé PLC S721 Bé Bé 13 Bộ phát Bộ lỗi 5,000,0 5,000,00 00 5,000,0 5,000,00 00 2,0000 2,000,00 00 6,000,0 6,000,00 00 10,000 330,000 15,000 585,000 11,000 22,000,0 hÖ thèng 14 15 Tủ rơle Cái Máy Cái 1 tính PC 16 Cáp 5(2) m chôn 17 Cáp m 9(1) m treo 18 C¸p 33 39 m 5(1) m SVTH : HOàNG MạNH Đức 2000 93 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng treo 19 Hép c¸p m HZ- 00 Hép 90,000 540,000 C¸i 120,00 120,000 12 20 Loa 21 C¸p 2x2, ®iƯn m 76 9,000 684,000 m 25 10,000 250,000 kg 500 6,500 3,250,00 lực chôn 22 ống đ/k3 luồn cáp 23 Dây đ/k4 sắt chịu lực 24 Ap-to- 10A C¸i 15,000 45,000 HZ- C¸i 15000 90,000 kg 200 746 1,492,00 mat 25 Hép c¸p 12 26 Xi măng 27 Cát m3 68,000 68,000 50,000 50,000 vàng 28 Đá dăm m3 29 Cát đen m3 12 276,000 viên 300 96,000 SVTH : HOàNG MạNH Đức 94 rải rÃnh cáp 30 Gạch Đồ ¸n tèt nghiƯp PLC thiÕt kÕ hƯ thèng c¶nh b¸o ĐNTĐ dùng 31 Cầu Cái 14 5000 70,000 Kg 35000 35000 nt 12,000 12,000 nt 17,000 34,000 nt 14,000 14,000 nt 16,500 33,000 C¸i 500,00 500,000 chì 32 Thiếc hàn 33 Sơn phòng rỉ 34 Sơn trắng 35 Sơn đen 36 Sơn xám 37 Loa ph¸t 38 C¸c linh 5,000,00 kiƯn khác Cộng 95,018,0 tổng 00 số Nhân công SVTH : HOàNG MạNH Đức 95 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng - Nhân công thi công đờng ngang 7,825 h - Nhân công bổ xung 2,500 h Cộng nhân công 10,325 h =1291 công Thành tiền đơn giá 18415 đ/công 23,766,859đ Tổng hợp chi phí - Vật t thiết bị 95,018,000đ - Nhân công 23,766,859đ Cộng trực tiếp (A) 118,784,859đ Dự phòng (10%) 11,878,486đ Cộng giá trị dự toán (T) 130,663,345đ IV Kết luận u, nhợc điểm hớng cải tạo loại hình thiết bị đà chọn Trong suốt thời gian vừa qua tiÕn hµnh thư nghiƯm, dïng thư vµ thùc tÕ khai thác đa vào sử dụng 100 hệ thống tín hiệu cảnh báo tự động SVTH : HOàNG MạNH §øc 96 §å ¸n tèt nghiƯp PLC thiÕt kÕ hƯ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng đờng ngang cấp chủ yếu tuyến đờng sắt Thống Nhất, mẫu thiết kế đờng ngang cảnh báo tự động dùng PLC đà khắc phục đợc nhiều tồn tại, có nhiều u điểm hơn: - Chơng trình điều khiển đợc lập hoàn thiện hơn, có dự trữ nóng hoạt động tin cậy hơn, hệ thống đạt độ ổn định cha cao(10 ); - Công nghệ chế tạo đợc cảm biến phát tàu bền chắc, hoạt động xác hơn, có độ tin cậy 10 ; - Có bổ sung thiết kế thêm chống sét, dây tiếp đất cho số thiết bị; - Có hoàn thiện kết cấu mạch đèn LED; mạch nguồn ®iƯn - Dïng PLC ®iỊu khiĨn lµm cho hệ thống tín hiệu hoạt động linh hoạt so với mẫu thiết kế dùng rơ le điều khiển: - Xác định đợc hớng tàu chạy đến đờng ngang; - Đo đợc tốc độ tức thời (giá trị trung bình chạy đoạn đờng ngắn) để điều chỉnh thời gian đóng đờng ngang (bằng phơng pháp làm trễ thời gian báo tàu đến đờng ngang, tránh đóng đờng ngang lâu tàu chạy chậm tốc độ quy định công lệnh tốc độ); - Đếm đợc số trục bánh tàu (toa xe, đầu máy) đà vào phân khu tới gần để xác định phân khu đà thoát hay bị chiếm dụng nhằm tự SVTH : HOàNG MạNH Đức 97 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng động đa hệ thống thiết bị trạng thái bình thờng - Việc đếm trục bánh tàu vấn đề phức tạp, cảm biến hoạt động ổn định nh không đếm đợc tàu hẫng bánh hoạt động đếm có vật sắt (không phải trục bánh tàu ) lớt ngang qua cảm biến dẫn ®Õn ®Õm sai sè trơc lµm cho hƯ ®iỊu khiĨn gặp trở ngại, khó khăn cho việc khôi phục thiết bị trạng thái bình thờng - Ngoài dùng tín hiệu cảnh báo tự động làm giảm đợc phụ tải đờng ngang (thời gian tàu chiếm dụng đờng ngang,cấm giao thông đờng bộ) tăng lực thông qua đờng ngang, tránh ùn tắc giao thông đờng (theo quy định Điều lệ đờng ngang hành phải đóng chắn hoàn toàn trớc tàu tới đờng ngang, 40s tín hiệu cảnh báo tự động 50s cần chắn tự động) - Tuy nhiên bên cạnh u điểm hệ thống cảnh báo tự động dùng PLC tồn nhợc điểm cần khắc phục: - Độ tin cậy sensor Việt Nam sản xuất cha đạt đợc tiêu chuẩn quốc tế (khối OSZD yêu cầu ®é tin cËy cđa sensor lµ 10 –9) SVTH : HOàNG MạNH Đức 98 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng - Cha lắp đặt đợc tín hiệu ngăn đờng để thông báo trở ngại đờng ngang cho lái tàu nhiều nguyên nhân; - Cha xác định đợc độ tin cậy chơng trình phần mềm lập trình cho đếm trục; - Cha có thiết bị kiểm chớng đờng ngang (thiết bị kiểm tra chớng ngại vật đờng ngang) nhằm thông báo cho lái tàu trở ngại ®êng ngang - Cha thĨ tù ®éng gi¸m s¸t tõ xa cho tất loại hình thiết bị dùng cảnh báo tự động; - Đà sử dụng nhiều loại cảm biến phát tàu nh mạch điện đờng ray, phô tô sensor, loại sensor điện, từ, điện từ, địa chấn nhng cha chọn đợc loại có tính ổn định cao; - Trở ngại hệ thống CBTĐ sensor gây Những sensor công nghiệp nhập từ nớc không phù hợp với điều kiện nhiệt đới ĐSVN, loại thiết bị sản xuất nớc công nghệ chế tạo kém, cha đủ thiết bị đo kiểm để có tham số kĩ thuật, tiêu kĩ thuật xác Ví dụ: chế tạo cảm biến nhng cha biết dùng để đo đợc tốc độ tàu phạm vi từ km/h đến km/h; Phần mềm lập nên điều chỉnh đợc thời gian đóng đờng ngang đợc từ giây đến phút; SVTH : HOàNG MạNH Đức 99 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng - Cha đo đợc cờng độ ánh sáng đèn LED bao nhiêu, độ lệch trục chùm sáng qua thấu kính bao nhiêu, tầm nhìn đèn LED tạo ra, chùm sáng đèn đợc khuyếch đại đến mức nào; - Cha có tiêu chí đánh giá chất lợng thiết bị, hệ thống thiết bị ta sản xuất so víi tiªu chn thÕ giíi; - Cha thèng nhÊt đợc quan điểm dùng đờng ngang cảnh báo tự động cho tất đờng ngang mà dùng cho đờng ngang cấp 3, nơi mật độ tàu xe qua lại đờng ngang thấp; - Cha thống đợc mẫu định hình cho hệ thống thiết bị tín hiệu đờng ngang (nhiều kiểu loại khác nhau); - Dân trí thấp nên đờng ngang cảnh báo tự động sáng đỏ nhng lao bừa vào đờng ngang dẫn đến tai nạn thơng tâm - Mẫu thiết kế cha giải hết tình xẩy hệ đếm trục cho loại đờng ngang: ga, gần ga đờng ngang gần thành cụm; Hớng cải tạo hệ thống : - Nghiên cứu chế tạo loại sensor có độ ổn định cao, đạt đợc tiêu chuẩn quốc tế khối OSZD (10-9); SVTH : HOàNG MạNH Đức 100 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng - Cần nghiên cứu thử nghiệm loại hình cảnh báo tự động nh sử dụng máy tính nhúng công ty CADPRO nhng cần phải có thời gian thử nghiệm; - Cho dùng thử loại đèn LED màu phát xạ cao có độ sáng cao đèn báo hiệu dùng; - Nghiên cứu giải pháp để đa đợc tín hiệu cảnh báo tự động vào tất đờng ngang cấp nhiên phải bảo đảm yếu tố an toàn Tổ chức theo dõi kĩ hoạt động máy tín nhúng, cảm biến, vi xử lý, phần mềm đà có, phân tích thống kê, phân loại trở ngại để tìm giải pháp hữu hiệu loại trừ hoàn thiện hệ thống đà có; - Lựa chọn mẫu CBTĐ dùng vi xư lý ®iỊu khiĨn ®Ĩ ®iỊu chØnh thêi gian ®ãng đờng ngang giám sát từ xa đợc hệ CBTĐ khu gian - Hoàn thiện gá lắp cảm biến vào ray cho cảm biến không bị xê dịch, long ốc vít Trớc mắt cha chế tạo đợc cảm biến tốt đờng sắt Việt Nam đà thử nghiệm dùng cảm biến địa chấn thay cho cảm biến điện từ Vừa qua đà thay đợc 100 đờng ngang Cảm biến địa chấn phần tử thụ động không cần nguồn nuôi, đợc chôn sâu dới đờng 70 cm nên bị tác động học làm hỏng SVTH : HOàNG MạNH Đức 101 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng Tuy nhiên phải lập trình phần mềm cho PLC cho phù hợp với cảm biến địa chấn Không thể dùng nh phần lập trình đà làm cho cảm biến từ Chơng IV Các giải pháp hoàn thiện hệ thống đờng ngang cảnh báo tự động Hiện hệ thống đờng ngang cảnh báo tự động đờng sắt Việt Nam nhiều nhợc điểm cần khắc phục xin đa số giải pháp để khắc hoàn thiện hệ thống: Nghiên cứu lập trình phần mềm điều khiển cho cảm biến phát đầu vào (theo hớng tàu chạy) không hoạt động hệ thống không trở trạng thái đèn vàng nhấp nháy (báo trở ngại) mà đảm bảo đoàn tàu đến gần đờng ngang, chiếm dụng phân khu tới gần, thiết bị tín hiệu tự động đóng đờng ngang phía đờng bộ: chuông reo, đèn đỏ báo hiệu đờng bật sáng, đa đờng ngang trạng thái cấm đờng bộ.Khi đuôi tàu qua khỏi đờng SVTH : HOàNG MạNH Đức 102 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng ngang, tín hiƯu phÝa ®êng bé, më ®êng ngang ®èi víi ngêi phơng tiện giao thông đờng Tiến tới bỏ tín hiệu đèn vàng cột tín hiệu đờng bộ; Đối với đờng ngang đơn (đờng ngang khu gian có khu đoạn tới gần ngắn khoảng cách từ đờng ngang đến cột hiệu vào ga) bố trí cảm biến phát tàu: điểm báo tàu đến (theo hớng tàu chạy) cảm biến; cảm biến bên đờng ngang để mở đờng ngang sau đuôi tàu qua khỏi đờng ngang.Làm nh vừa đơn giản hoá thiết bị, vừa rẻ tiền xây dựng cảm biến hơn, vừa dễ quản lý, sáng đèn vàng nhấp nháy cột đèn báo hiệu đờng Thực chất để đơn giản hoá yêu cầu hoạt động hệ thống - Đa tiêu chí đánh giá chất lợng tiêu chuẩn để đánh giá độ tín cậy thiết bị, hệ thống sản xuất nớc để đạt đợc tiêu chuẩn quốc tế; - Nghiên cứu để đặt tín hiệu ngăn đờng dùng cho cảnh báo tự động để thông báo kịp thời cho tài xế; - Nghiên cứu để đa vào sử dụng hệ thống tự động giám sát từ xa cho tất loại hình thiết bị cảnh báo tự động; - Khắc phục tồn hệ cảnh báo tự động cách xây dựng thử nghiệm thiết bị giám sát hoạt động hệ thống từ trung tâm quy định để nhanh chóng phát trở ngại, giải kịp thời; SVTH : HOàNG MạNH Đức 103 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng - Hoàn thiện thiết bị xác báo đoàn tàu để đạt độ tin cậy cao Khi không tự sản xuất nớc đợc mua nớc cảm biến có chất lợng quốc tế; - Phải nghiên cứu thử nghiệm hệ thống phát chớng ngại đờng ngang để phát triển sử dụng cần chắn tự động; - Quy định thức tiêu chuẩn hệ thống tín hiệu đờng ngang tự động,cách tu sửa chữa giải trở ngại nhanh; - Hoàn thiện định hình đờng ngang có tín hiệu tự động; - Cho tiếp tục thử nghiệm số loại cảm biến khác chế tạo cải biên từ sản phẩm nớc nh super sonic Bộ CA dùng; sử dụng phận vi xử lý đơn giản; cho dùng đèn LED màu phát xạ cao có độ sáng cao đèn báo hiệu dùng; - Điều chỉnh thời gian đóng, mở đờng ngang tới mức tối đa thực đợc điều kiện cụ thể nhằm nâng lực thông qua đờng ngang, giải pháp hữu hiệu, cần đợc xem xét cho phép thực hiện, biện pháp chống ùn tắc giao thông; - Cần quy định tốc độ chạy tàu tối thiểu khu gian để tránh trờng hợp tàu chạy chậm làm cho hệ thống cảnh báo tự động hoạt động nhầm; SVTH : HOàNG MạNH Đức 104 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng - Cần xây dựng cầu vợt cầu chui đờng ngang có mật độ giao thông lớn Bên cạnh giải pháp vấn đề kỹ thuật giải pháp kinh tế, xà hội để giải hoàn thiện vấn đề: - Cần tuyên truyền vận động quần chúng nhân dân tham gia bảo đảm trật tự an toàn giao thông đờng sắt In panô, áp phích quảng cáo để tuyên truyền đặc biệt xà phờng hộ dân dọc ven đờng sắt Kết hợp gia công tác tuyên truyền thông tin đại chúng với việc trực tiếp địa phơng tổ chức thi tìm hiểu luật lệ giao thông toàn quốc; - Phối hợp với lực lợng công an địa phơng công ty quản lý đờng sắt toàn quốc để vận động yêu cầu hộ dân vị phạm hành lang an toàn giao thông đờng sắt dỡ bỏ công trình vi phạm; - Đóng cọc mốc giới đờng sắt giao cho địa phơng quản lý Tạo hành lang pháp lý bảo vệ đờng sắt khu vực đờng ngang; - Phải phối hợp chặt chẽ đơn vị quản lý đờng đơn vị quản lý đờng sắt để cắm đầy đủ biển báo, hàng rào, cọc tiêu, vạch đờng theo quy định luật lệ hành nhằm tăng cờng phòng vệ tốt đờng ngang phía đờng sắt SVTH : HOàNG MạNH Đức 105 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng Tuy nhiên tơng lai ngành đờng sắt phát triển nữa, tốc độ chạy tàu ngày cao Nên nghiên cứu thử nghiệm công nghệ tiên tiến giới ví dụ hệ thống tín hiệu đầu máy kiểu liên tục áp dụng công nghệ thông tin di động thông tin định vị toàn cầu GPS có móc nối với thiết bị đờng ngang loại trừ hệ thống tín hiệu ngăn đờng mặt đất khu gian đặc biệt có mật độ đờng ngang lớn vi phạm quy định khoảng cách tối thiểu đờng ngang Việc áp dụng công nghệ tiên tiến cho phép nâng cao tốc độ khu gian khu vực đông dân c có mật độ đờng ngang lớn, rút ngắn thời gian chờ đợi đờng ngang đờng ngang hoạt động tơng đối độc lập với Giảm bớt số lợng đờng ngang cách làm cầu vợt giao cắt đồng mức đờng sắt đờng đa lại lợi ích kinh tế phù hợp với hoàn cảnh kinh tế đất nớc SVTH : HOàNG MạNH Đức 106 ... ngang cảnh báo tự động dùng PLC SVTH : HOàNG MạNH Đức Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng PLC thiết bị điều khiển công nghiệp đợc sử dụng rộng rÃi Việt Nam Cảnh báo tự động dùng. .. MạNH Đức 36 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng Còn số đờng ngang có hệ thống cảnh báo tự động nhng cha có đèn vàng cột báo hiệu đờng sáng nhấp nháy thiết bị hệ thống có trở... 100% 45 Đồ án tốt nghiệp PLC thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng Thiết bị giao tiếp Thiết bị giao tiếp để liên kết tín hiệu đầu cảm biến với tín hiệu đầu vào PLC, nhằm đảm bảo cho hệ thống làm