Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống cảnh báo ĐNTĐ dùng PLC

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”.

LờI CảM ơn

Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đếncác Thầy Cô trong Khoa Điện- Điện Tử trờng Đại Học Đại họcGiao Thông Vận Tải Hà Nội đặc biệt là các Thầy Cô trong

bộ môn Tín Hiệu Giao Thông đã truyền thụ những kiếnthức quý báu cho em trong những năm học qua

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Dơng Đình Thi, cộngtác viên của bộ môn thông tin tín hiệu, đồng thời là mộttrong những ngời tâm huyết với ngành tín hiệu, đã tậntâm hớng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện thuậnlợi để em có thể hoàn thành tập đồ án này Đồng thời emxin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn thông tintín hiệu, các bác, các chú của công ty thông tin tín hiệu HàNội, nơi em thực tập đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi

LờI NóI ĐầU

Vận tải đờng sắt là một trong những ngành xơngsống của nền kinh tế quốc dân Nhng để có thể chạytàu một cách an toàn và năng lực thông qua lớn thì khôngthể không nói đến vai trò của thông tin tín hiệu Thôngtin tín hiệu là 1 trong 4 ngành chủ quản của của đờngsắt (đầu máy toa xe, cầu đờng, vận chuyển, thông tintín hiệu) Tín hiệu đờng sắt có 2 công năng chính: Tăngnăng lực thông qua và nâng cao an toàn chạy tàu

Nh các ngành khác của nền kinh tế quốc dân đều

đang chuyển mình trong xu hớng công nghiệp hoá, hiện

đại hoá Ngành đờng sắt cũng đang phát triển theo hớnghiện đại hoá cơ sở hạ tầng nhằm theo kịp các nớc trongkhu vực và trên thế giới để tăng khối lợng vận chuyển vàbảo đảm an toàn Trong xu thế chung đó thông tin tínhiệu đóng một vai trò lớn

An toàn trên đờng ngang là một vấn đề bức xúchiện nay đối với toàn xã hội Các tai nạn liên tục xảy ragây thiết hại về ngời và của gây ảnh hởng xấu đến uytín của ngành đờng sắt Vì vậy phải tăng cờng các biệnpháp phòng vệ đờng ngang

Hiện nay trên đờng sắt Việt Nam có rất nhiều loạihình thiết bị phòng vệ đờng ngang Một trong nhữngloại hình đó là đờng ngang cảnh báo tự động dùng PLC

PLC là một thiết bị điều khiển công nghiệp mới đang

đ-ợc sử dụng rộng rãi ở Việt Nam Cảnh báo tự động dùng PLCnhằm thay thế cho hệ thống rơle cũ có nhiều nhợc điểm

Cảnh báo tự động dùng PLC có nhiều u điểm nh:nhỏ gọn, hoạt động chính xác tin cậy và đặc biệt có thểthay đổi chơng trình điều khiển một cách dễ dàng

Dới đây tôi xin trình bày những thiết kế cho hệthống cảnh báo tự động dùng PLC tại đờng ngang KM 7+137 trên tuyến đờng sắt thống nhất

Chơng 1 Khái niệm chung về đờng ngang và thực trạng

đờng ngang Việt Nam

I Khái niệm chung về đờng ngang và an toàn chạy tàu:

I.1.Khái niệm chung về đờng ngang:

Đờng ngang nói trong Điều lệ đờng ngang là nơi ờng sắt và đờng bộ giao nhau trên cùng một mặt bằng,

đ-đợc cơ quan có thẩm quyền quyết định xây dựng để

đảm bảo an toàn giao thông

Những quy định trong Điều lệ đờng ngang không

áp dụng đối với cầu chung (đờng sắt và đờng bộ trêncung một mặt cầu) và nơi đờng sắt giao cắt với đờng

bộ trong nội bộ ga, cảng, bãi hàng, nhà máy, xí nghiệp

Phạm vi đờng ngang bao gồm:

 Đoạn đờng bộ đi qua đờng sắt nằm giữa haichắn hoặc nằm giữa hai ray chính ngoài cùng và hai bên

đờng sắt cách má ray ngoài cùng trở ra 6m nơi không cóchắn

 Đoạn đờng sắt nằm giữa hai vai đờng bộ tại

điểm giao

Đờng ngang đợc phân loại nh sau:

1.Theo thời gian sử dụng: lâu dài; có thời hạn; thờngxuyên đóng

2.Theo cách tổ chức phòng vệ: có ngời gác; không cóngời gác; biển báo hiệu

3.Theo cơ quan quản lý:

- Cơ quan quản lý đờng sắt Việt Nam quản lý: ờng ngang nơi đờng bộ giao nhau với đờng sắt chínhhoặc đờng sắt chuyên dùng của ngành đờng sắt gọi là

đ-đờng ngang công cộng, đ-đờng ngang nơi đ-đờng bộ chuyêndùng giao nhau với đờng sắt gọi là đờng ngang nội bộ

- Cơ quan quản lý đờng bộ quản lý: đờng ngangnơi đờng bộ giao nhau với đờng sắt chuyên dùng không

do đờng sắt quản lý gọi là đờng ngang chuyên dùng

I.2 Phân loại đờng ngang

Điều 4 Đờng ngang đợc phân thành các cấp cụ thể

nh sau:

1 Đờng ngang cấp I:

Đờng sắt chính giao nhau với đờng bộ cấp I, cấp

II, cấp III;

2 Đờng ngang cấp II:

Đờng sắt chính giao nhau với đờng bộ cấp IV, cấp V;

3 Đờng ngang cấp III:

Đờng ngang còn lại không thuộc đờng ngang quy

định tại khoản 1, khoản 2 của Điều này;

4 Đờng ngang nằm trong nội đô, nội thị ( thànhphố, thị xã, thị trấn ) đợc xếp vào cấp tơng ứng do Bộ tr-ởng Bộ Giao thông vận tải quyết định

I.3.Các yêu cầu đối với cấu trúc đờng ngang:

Theo quy định đờng ngang phải đợc đặt trên các

đoạn thẳng của đờng sắt và đờng bộ Đờng bộ phải cắtvuông góc với đờng sắt; trong các trờng hợp ngoại lệ chophép đặt trên giao cắt một góc nhọn nhng không nhỏhơn 45 độ Trắc dọc nền đờng bộ ở hai phía đờngngang phải là đoạn đờng bằng không ngắn hơn 10m ởnơi nền đờng đắp và 15m ở nơi nền đờng đào Hớng

đờng cong sắp tới đờng ngang không ngoặt quá 0.05.Chiều rộng của đờng ngang không đợc nhỏ hơn bề rộngcủa đờng ô tô và cho phép chuyển động theo cả hai h-ớng cùng một lúc Trong tất cả các trờng hợp, chiều rộng củacác đờng ngang hiện có không nhỏ hơn 6m và khi cải tạolại không nhỏ hơn 7m

Để tránh đoản mạch mạch điện đờng ray tại đờngngang khi có xe bánh sắt chạy qua, phía ngoài lòng đờngsắt cao hơn đỉnh ray từ 30 đến 40 mm đặt gờ chốngchập Tại đờng ngang cấp I, cấp II, gờ chống chập làm

bằng tấm đan bê tông Mặt gờ chống chập phải bằngphẳng không đợc lồi, lõm cản trở giao thông đờng bộ,hạn chế năng lực thông qua đờng ngang Trên đoạn đờngsắp tới đờng ngang phải trồng cọc tiêu cách nhau 1.5mhoặc hàng rào dài suốt 16m tính từ ray ngoài cùng trở ra.Cách đờng ngang từ 500m đến 1500m về mỗi phía đ-ờng sắt phải đặt biển “kéo còi”.

Trên đờng bộ về hai phía đờng ngang đặt:

- Trớc đờng ngang không trang bị tín hiệu phòng

vệ đặt hai biển báo “Đờng ngang không có cần chắn” Biển thứ nhất cách đờng ngang 40 đến 50m, biển thứhai cách đờng ngang 150 đến 250 m tính từ mép rayngoài cùng cùng phía

- Trớc đờng ngang có trang bị cần chắn (tự độnghoặc điều khiển bằng tay) đặt hai biển báo “ Đờngngang có cần chắn”.Vị trí hai biển báo này nh nêu trêncho đờng ngang không cần chắn

- Trớc đờng ngang đợc trang bị cần chắn tự độnghoặc nửa tự động phía bên phải đờng ô tô cách mép raycùng phía 50 còn trang bị thêm biển báo “ Đờng ngang cócần chắn tự động”

- Trên tất cả các đờng ngang không có cần chắn

và cả các đờng ngang có cần chắn nửa đờng tự động, ởgần đờng ngang đặt biển chéo hình chữ X Để tránhnhầm lẫn, tại các đờng ngang có cần chắn không gắnbiển này

- Tất cả các biển báo nêu trên đặt trên lề đờng

đờng bộ về phía bên phải theo hớng chạy của ô tô

- Các đờng ngang câp I, cấp II và cả các đờngngang phòng hộ của các cấp khác nằm gần ga cần có

điện thoại liên lạc với ga gần nhất

- Những cần chắn cơ khí phải đợc điều khiểntập trung Trên cần chắn cơ khí có đèn sáng về ban đêm

và cả ban ngày khi tầm nhìn tín hiệu hạn chế Khi đóngchắn các đèn này chiếu ánh sáng đỏ về phía đờng ô tô,khi chắn mở: ánh sáng màu xanh.Trong cả hai trờng hợpvừa nêu từ phía chòi chắn đều nhìn thấy đèn màutrắng

I.4.Các quy định về đèn báo hiệu đờng bộ cho ờng ngang.

đ Đèn báo hiệu và chuông điện trên đờng bộ phải

đặt trớc chắn đờng bộ (hoặc liền với trụ chắn đờng

bộ ) hoặc đặt cách ray ngoài cùng 6m trở lên

- Đèn báo hiệu và chuông đờng bộ phải đạt các yêucầu sau:

+ Đèn báo hiệu phải có hai đèn đỏ đặt ngang nhau,hai đèn nay thay phiên nhau nhấp nháy khi bật sáng; cấmmọi sự đi lại qua đờng ngang Khi tàu ra hết đờngngang, chắn đã mở hoàn toàn, đèn báo hiệu tắt, đi lạitrên đờng bộ trở lại bình thờng;

Thời điểm đèn báo hiệu bật sáng phải đảm bảo

tr-ớc lúc tàu tới đờng ngang ít nhất là:

a) 50 giây khi dùng đèn báo hiệu tự động và chắn

đi bộ cách xa 15m nghe thấy, chuông kêu khi tàu tới gần

đờng ngang Chuông tắt khi chắn đóng hoàn toàn

+ ánh sáng và góc phát sáng của đèn báo hiệu phải

đảm bảo để ngời điều khiển phơng tiện giao thông ờng bộ nhìn thấy đợc tín hiệu từ khoảng cách 100m trởlên ánh sáng đỏ của đèn tín hiệu không đợc chiếu vềphía đờng sắt

đ-Trong Điều lệ đờng ngang quy định: đèn báo hiệutrên đờng bộ phải có hai đèn đỏ đặt ngang nhau, hai

đèn này thay phiên nhau nhấp nháy khi bật sáng; khôngdùng hai đèn xanh và đỏ hoặc dùng một loại đèn đỏ nh

cũ vì:

- Trạng thái thờng xuyên của đờng là khai thông ờng bộ Đèn xanh sáng chứng tỏ đờng khai thông do đóphải sáng thờng xuyên dẫn đến tốn điện, chóng hỏngbóng đèn Đã có đèn báo hiệu trên đờng bộ dùng hai đènmột xanh và một đỏ tại đờng ngang đầu cầu Cốc Lếu(Lào Cai) nhng thực tế vì bất lợi nêu trên nên không dùng

đ-đèn xanh

- Khi đèn đỏ bật sáng có nghĩa là đóng đờngngang, cấm ngời và các phơng tiện giao thông đờng bộqua đờng ngang Trên cột đèn báo hiệu còn có biển đề :

“ Đèn đỏ dừng lại”

- Đèn đỏ sáng nhấp nháy để phân biệt với đèn ờng bộ tại nút giao thông Sáng nhấp nháy chẳng nhữngthu hút đợc sự chú ý của ngời điều khiển giao thông đ-ờng bộ mà còn tăng tầm nhìn của đèn tín hiệu Vì vậycần thiết lắp hai đèn đỏ ngang nhau thay phiên nhaunhấp nháy để tăng cờng chú ý và dễ phân biệt

đ Thực tế hai đèn đỏ ngang nhau thay phiên nhaunhấp nháy trên cột đèn báo hiệu đờng bộ tại các đờngngang phía Bắc ga Hà Nội mỗi khi có tàu sắp tới đờngngang đợc xây dựng từ những năm đầu thập kỷ 70, mãi

đến những năm đầu thập kỷ 80 mới chính thức đa vào

sử dụng Cột đèn báo hiệu tại đờng ngang Sinh Từ (nay là

đờng ngang Nguyễn Khuyến, Hà Nội) đợc xây dựng từthời kỳ đó vẫn đúng với Điều lệ đờng ngang mới

Ngoài đèn đỏ nhấp nháy nêu trên hiện nay tại các

đờng ngang có trang bị hệ thống tín hiệu cảnh báo tự

động còn có một ánh đèn màu vàng sáng nhấp nháy khithiết bị của hệ thống tín hiệu tự động có trở ngại khôngbật đợc đèn đỏ sáng nhấp nháy (không đóng đờngngang) cảnh báo cho ngời điều khiển các phơng tiệngiao thông tăng cờng chú ý khi qua đờng ngang Một ánh

đèn màu vàng sáng nhấp nháy cả về hai phía đờng sắtnhằm cảnh báo cho tài xế xe lửa

I.5.Tín hiệu ngăn đờng và những quy định đối với tín hiệu ngăn đờng.

- Tín hiệu ngăn đờng để phòng vệ đờng ngang

từ phía đờng sắt khi cần bắt tàu dừng lại hoặc khi đờngngang có chớng ngại Trong trờng hợp này các tín hiệu ngăn

đờng đèn màu đặt ở phía trớc đờng ngang đợc bậtsáng, ở trạng thái bình thờng các đèn tín hiệu ngăn đờngkhông sáng

- Trên hai phía đờng sắt đi tới đờng ngang có

ng-ời gác khi cần phải đặt tín hiệu ngăn đờng thì ngng-ời

đứng đầu ngành Đờng sắt Việt Nam quyết định, trừnhững đờng ngang sau:

a)Đờng ngang mà chắn đờng bộ thờng xuyên đónghoặc có cần chắn tự động hoặc tín hiệu cảnh báo tự

động;

b)Đờng ngang nằm trong phạm vi phòng vệ của tínhiệu vào ga, ra ga, hoặc tín hiệu bãi dồn, tín hiệu thôngqua trên đờng sắt có thiết bị đóng đờng tự động hoặctín hiệu phòng vệ khác, khi các tín hiệu trên cách đờngngang dới 800 m

c)Tín hiệu ngăn đờng trên đờng sắt đặt cách ờng ngang (tính từ vai đờng bộ cùng phía) từ 100 m đến500m

Nơi nhiều đờng ngang có ngời gác ở gần nhau vàkhoảng cách giữa hai đờng ngang nhỏ hơn 500 m mà ch-

a cải tạo theo quy định tại Điều 49 Điều lệ đờng ngang,

thì tín hiệu ngăn đờng trên đờng sắt bố trí ở hai đầukhu vực chung cho các đờng ngang đó.

d)Tín hiệu ngăn đờng phải đặt ở bên trái theo hớngtàu chạy vào đờng ngang Trờng hợp khó khăn đặc biệt,nếu đợc ngời đứng đầu Đờng Sắt Việt Nam cho phépthì đặt ở bên phải theo hớng tàu chạy vào đờng ngang

e)Tầm nhìn của tín hiệu ngăn đờng trên đờng sắtphải đảm bảo ít nhất 800 m Trờng hợp địa hình khókhăn tầm nhìn của tín hiệu ngăn đờng không đợc nhỏhơn 400m

f)Tín hiệu ngăn đờng trên đờng sắt là tín hiệumàu đỏ, tín hiệu ngăn đờng bật sáng báo hiệu ngừngtàu

g)Khi tín hiệu ngăn đờng tắt, tàu hoạt động bìnhthờng Khi có trở ngại trên đờng ngang ảnh hởng đến antoàn chạy tàu thì nhân viên gác chắn mới chuyển tínhiệu này bật sáng

i)Đờng ngang có ngời gác nằm trên khu gian có thiết

bị đóng đờng tự động thì bất kể có tín hiệu ngăn ờng trên đờng sắt hay không, đều phải lắp đặt thiết

đ-bị để chuyển tín hiệu đóng đờng ở gần đờng ngang

về trạng thái đóng để nhân viên gác chắn thao tác kịpthời khi trên đờng ngang có trở ngại ảnh hởng đến chạytàu

I.6 Các thiết bị thông tin, tín hiệu trong nhà gác

đờng ngang:

Trong nhà gác đờng ngang phải có các thiết bịthông tin tín hiệu nh điện thoại hoặc điện thoại và thiết

bị thông báo tự động cho nhân viên gác chắn biết khitàu tới gần đờng ngang

Đờng ngang có ngời gác ở nơi có nguồn điện lới quốcgia phải trang bị đèn chiếu sáng về ban đêm và banngày khi có sơng mù ánh sáng đèn đủ để ngời điềukhiển phơng tiện giao thông đờng bộ nhìn rõ tín hiệungời gác chắn

Các thiết bị tín hiệu và các thiết bị phòng vệ đờngngang có ngời gác hoạt động bằng điện phải điều khiểntập trung tại nhà gác đờng ngang Các thiết bị này phảiluôn tốt, sử dụng đợc và phải điều khiển đợc bằng taynếu thiết bị tự động bị hỏng đột xuất Trong trờng hợpkhông điều khiển tập trung đợc phải đợc ngời đứng đầu

Đờng Sắt Việt Nam cho phép

Đờng ngang có ngời gác chắn phải đặt chắn ở hai

đầu đờng bộ đi vào đờng ngang Xà chắn đặt cách máray ngoài cùng 6 m Trong trờng hợp địa hình hạn chế, xàchắn không đợc vi phạm khổ giới hạn tiếp giáp kiến trúccủa đờng sắt

Xà chắn có thể làm trơn hoặc treo các lá kim loạihoặc lới kim loại

Xà chắn (trừ xà chắn tự động) đều phải có bôphận chốt hãm để chắn không thể tự di động

ở đờng ngang có ngời gác, khi chắn đã đóng, xàchắn phải chắn ngang hết mặt đờng bộ, liền sát với

hàng rào cố định và phải cao hơn mặt đờng bộ từ 1

đến 1.2 m

Chắn phải bắt đầu đóng từ phía bên phải đờng bộ(theo hớng đi vào đờng ngang) sang phía trái Đờngngang có nhiều chắn phải đóng chắn phía bên phải trớc,

đóng chắn phía trái tiếp theo cho chắn đến tận cùngphía bên trái

Khi chắn mở, không một bộ phận nào của chắn đợccản trở mặt đờng Cấm để giàn chắn, xà chắn ở vị trílơ lửng

Chắn ở đờng ngang có ngời gác có hai loại: cầnchắn và giàn chắn Quy cách, tiêu chuẩn kỹ thuật củagiàn chắn phải theo quy định

Đờng ngang cấp I, cấp II có tổ chức phòng vệ phảitrang bị cần chắn tự động hoặc tín hiệu cảnh báo tự

động Khi cha có cần chắn tự động hoắc tín hiệu cảnhbáo tự động thì phải có ngời gác

Các cơ cấu và thiết bị chắn tự động phải đảm bảohoạt động theo trình tự sau:

a)Khi tàu tới gần đờng ngang đèn đỏ báo hiệu trên

đờng bộ và đèn đỏ trên xà chắn tự động bật sáng,chuông báo hiệu tự động kêu Sau 7 đến 8 giây cầnchắn bắt đầu đóng Khi cần chắn đóng hoàn toànchuông báo hiệu tự động tắt

b)Khi tàu qua khỏi đờng ngang, cần chắn tự động

mở Khi cần chắn đã mở hoàn toàn, đèn trên xà chắn và

đèn báo hiệu đờng bộ tự động tắt

Đờng ngang lắp đặt chắn tự động và không bố tríngời gác chỉ dùng loại cần đóng 1/2 hoặc 2/3 mặt đờng

bộ Phần đờng bộ còn lại không có cần chắn phải rộng ítnhất 3 m và ở bên trái của xe vào đờng ngang

c)Hai phía đờng bộ đi vào đờng ngang phải đợc

đóng chắn hoàn toàn trớc khi tàu tới đờng ngang ít nhất:

- 40 giây đối với chắn tự động

- 60 giây đối với chắn điện và tời

- 90 giây đối với chắn thủ công

d)Không đóng chắn trớc quá 3 phút đối với đờngngang cấp I, cấp II và 5 phút đối với đờng ngang cấp III tr-

ớc khi tàu tới đờng ngang (trừ các đờng ngang có quy

định riêng của Bộ Giao thông vận tải)

I.7.Quy định đối với đờng ngang không đủ tiêu chuẩn.

- Nơi đờng bộ chạy song song với đờng sắt có ờng rẽ vào đờng sắt mà đoạn đờng bộ từ chỗ rẽ đến máray ngoài cùng của đờng sắt cùng phía nhỏ hơn 10 m thìphải bố trí giao cắt lập thể hoặc làm đờng bộ đi vòng

đ-để kéơ dài đoạn đờng rẽ đủ đ-để đặt biển báo hiệu,cọc tiêu, vạch kẻ đờng

- Việc đặt biển báo hiệu trên đờng bô nói trênquy định nh sau:

a)Chiều dài đoạn đờng bộ nhỏ hơn 10 m, không

đặt biển báo hiêu nguy hiểm;

b)Chiều dài đoạn đờng bộ từ 10 m đến 50 m, chỉ

đặt một biển phụ “ chỗ đờng sắt cắt đờng bộ”;

c)Chiều dài đoạn đờng bộ trên 50 m, đặt các biểnbáo hiệu: Biển 210, biển 211, biển 508a, biển 508b

- Mặt biển báo trên đờng bộ đặt vuông góc vớichiều xe đi vào đờng ngang và đặt trong phạm vi đoạn

đờng rẽ vào đờng sắt

- Tại ngã ba, ngã t đờng bộ có nhánh đờng bộ đivào đờng ngang có tổ chức phòng vệ, khi khoảng cách từngã ba, ngã t đó đến đờng ngang nhỏ hơn 50 m thì cơquan quản lý đờng bộ phải:

+ Đặt đèn báo hiệu trên đờng bộ ở ngã ba, ngã t nếu

ở ngã ba, ngã t không có đèn điều khiển giao thông đểbáo cho ngời và phờng tiện tham gia giao thông đờng bộsắp đi vào đờng ngang đỗ lại trớc ngã ba, ngã t khi chắn

đờng bộ tại đờng ngang phía trớc đang đóng;

Nếu ở ngã ba, ngã t có đèn điều khiển giao thông

đờng bộ thì đèn này phải có biểu thị phù hợp với đèn báohiệu trên đờng bộ đặt trên đoạn đờng bộ đi vào đờngngang

+ Đèn báo hiệu trên đờng bộ song song với đờng sắtphải có biểu thị phù hợp với biểu thị tín hiệu đờng sắt(khi đờng bộ vào đờng ngang đóng để cho tàu chạy; đ-ờng bộ song song với đờng sắt phải thanh thoát)

- Đờng bộ cùng một lúc giao cắt với cả đờng sắt và

đờng bộ chạy song song với đờng sắt, việc đặt biển báo

hiệu trên đờng bộ đi vào đờng ngang quy định nh nêu

ở trên cho từng phía đờng bộ đi vào đờng ngang:

+ Có giao cắt với đờng bộ sau đó giao cắt đờngsắt;

+ Không giao cắt với đờng bộ

II.Thực trạng đờng ngang Việt Nam.

II.1.Tiêu chuẩn an toàn:

Trớc khi nghiên cứu và chọn lựa mô hình phòng hộ

đờng ngang tự động để ứng dụng ở Việt Nam, cần phải

đề ra đợc các nguyên tắc căn bản đảm bảo an toàn cho

đờng ngang, dựa trên các tiêu chí đó tiến hành chọn ứngdụng các mô hình sẵn có trên thế giới hay đề ra các môhình mới phù hợp với điều kiện Việt Nam Trong ngành đ-ờng sắt ở các nớc trên thế giới có nhiều tiều chuẩn khácnhau, dới đây xin giới thiệu một bộ tiêu chuẩn an toàn cho

đờng ngang tơng đối mang tính điển hình đợc ápdụng để xây dựng các đờng ngang trên đờng sắt nớcAnh:

Tiêu chuẩn an toàn giao cắt đồng mức sắt bộ tạiAnh:

1) Ngời đi trên đờng bộ phải có thông báo rõràng và kịp thời về việc tiếp cận đờng ngang của họ

2) Có thông báo đầy đủ và kịp thời về trạngthái đang đóng hay đã đóng hoàn toàn đối với giaothông đờng bộ (khi có đoàn tàu tới gần đờng ngang);

3) Luồng xe trên đờng bộ không làm tắc gácchắn tự động;

4) Các đặc tính của đờng bộ có đờng ngang

tự động không đảm bảo những điều kiện nh vậy có thể

sẽ gặp tai nạn rủi ro;

5) Chu kỳ thời gian của đờng ngang tự độngkhông nên quá ngắn để khi có một xe tải dài chạy chậm

và không thể giải phóng đờng trớc khi tàu đến dẫn đếnxảy ra tai nạn, song cũng không nên quá dài làm cho ngời

đi bộ sốt ruột và họ cũng không tuân theo tín hiệu ngăn

đờng bộ nữa;

6) Toàn bộ hệ thống phải rất tin cậy và có khảnăng giảm thiểu tai nạn rủi ro đáng tiếc xảy ra trong tr-ờng hợp thiết bị bị hỏng

Đề xuất tiêu chuẩn an toàn đờng ngang cho ĐSVN:a)Ngời và phơng tiện đi trên đờng bộ phải có thôngbáo rõ ràng và kịp thời về việc đến gần đờng ngang; b)Có tín hiệu đầy đủ và kịp thời về trạng thái

đóng, mở của đờng ngang đối với giao thông đờng bộ;

c)Sự vận hành của thiết bị chắn đờng ngang tự

động không gây ra sự ách tắc đối với luồng xe trên đờng

bộ, ngợc lại sự di chuyển của phơng tiện vận tải đờng bộkhông làm h hỏng thiết bị và ảnh hởng đến sự làm việccủa chắn tự động;

d)Đờng ngang tự động có mật độ giao thông lớn cần

có thông báo kịp thời cho đoàn tàu về sự tắc nghẽn trên

đờng ngang;

e)Toàn bộ hệ thống phải tin cậy và có khả năng giảmtối thiểu tai nạn và rủi ro đáng tiếc xảy ra trong trờng hợpthiết bị bị hỏng.

II.2.Nhu cầu bức thiết hiện nay đối với hệ thống phòng vệ đờng ngang ở Việt Nam

Vấn đề an toàn giao thông đờng sắt hiện nay cómối liên hệ chặt chẽ đến các biện pháp tổng thể giảiquyết an toàn trên các giao cắt đồng mức Việc nghiêncứu thay thế dần các đờng ngang thủ công bằng tự động

là lời giải đúng đắn cho vấn đề trên Nhờ việc thay thếdần các lao động thủ công trên các đờng ngang bằngcông nghệ tự động hoá, có độ tin cậy làm việc cao, giảmnhỏ chi phí vận hành khai thác hệ thống Hơn thế nữa,giải pháp t động hoá thiết bị đờng ngang còn đáp ứng

sự tăng trởng giao thông đờng bộ trên đờng ngang, dẫntới tiết kiệm đáng kể lợng tài chính Quốc gia quy đổi từ

sự thất thoát do ách tắc giao thông trên đờng ngang

Đồng thời sự tắc nghẽn giao thông trên đờng ngang nàycũng đã gây ra tổn thất lớn cho ngành đờng sắt nóiriêng cũng nh Quốc gia nói chung khi nó là nguyên nhântrực tiếp dẫn đến việc Nhà nớc đình chỉ chạy tàu trongnội đô thành phố vào thời gian ban ngày

Ngành đờng sắt Việt Nam hiện nay đang phấn

đấu rút ngắn thời gian chạy tàu Bắc – Nam từ 30h xuốngcòn 28h Cùng việc tăng tốc độ các đoàn tàu thì vấn đề

an toàn trên các đờng ngang sẽ trở nên khó khăn hơn vàcấp thiết hơn Trong tình hình thiếu vốn đầu t trầmtrọng để cải tạo và nâng cấp cơ sở hạ tầng nhằm đáp

ứng mục tiêu chạy tàu tốc độ cao, thì việc xem xét kỹ ỡng hơn đến đầu t trang bị cho đờng ngang còn là giảipháp có tính khả thi để rút ngắn đáng kể thời gian chạytàu.

l-Trong số các yếu tố cản trở việc nâng cao tốc độcác đoàn tàu Bắc Nam hiện nay có hai yếu tố thuộc về

đờng ngang có thể giải quyết đợc:

Yếu tố thứ nhất – là một nguyên nhân xác định Do

đờng sắt Bắc Nam chạy qua một số thành phố lớn dân c

đông, có mật độ đờng ngang và lu lợng ngời qua đờngngang lớn dẫn đến sự hạn chế tốc độ các đoàn tàu so vớikhả năng có thể của đầu máy, đờng, cầu, cống Ta gọinguyên nhân hạn chế tốc độ này là sự hạn chế tốc độ docờng độ vận tải và mật độ đờng ngang.(Ví dụ khu đoạn

Hà Nội – Văn Điển)

Yếu tố thứ hai – là một nguyên nhân bất định, tạmgọi là sự chậm tầu do nguyên nhân bất định Khó có thểduy trì hành trình chạy tàu trong điều kiện an toàn chạytàu hiện nay (nếu nh giả thuyết có thể đạt đợc thời gianchạy tàu nói trên) Các nguyên nhân có thể là:

Các sự cố tai nạn ngẫu nhiên xảy ra trên đờng ngang

do nguyên nhân yếu kém của các thiết bị phòng vệ ờng ngang, dẫn tới cản trở hành trình chạy tàu;

đ-Yếu tố căng thẳng tâm lý của ngời lái tàu khi phảichạy với tốc độ cao trong điều kiện Việt Nam, nhất làtình trạng chấp hành kỷ luật giao thông trên các đờngngang của nhân dân rất thấp dẫn đến sự giảm tốc độ

theo bản năng của lái tàu khi đi qua các đờng ngang(không theo quy định của công lệnh tốc độ) Thời gianchậm tốc độ trên mỗi đờng ngang có thể rất ngắn (vàigiây đến vài chục giây/đờng ngang) nhng nếu xét cảhành trình Bắc - Nam thì thời gian chậm tàu có thể sẽrất đáng kể.

Nguyên nhân chậm tàu từ yếu tố bất định này tuymang tính ngẫu nhiên song nó tồn tại lâu dài và có thể sẽgây ra sự chậm tàu không xác định đợc trớc, hoặc khóquy kết đợc nguyên nhân Đây là yếu tố cần loại trừ khixây dựng kế hoạch chạy tàu 28h hành trình Bắc – Namvì nó không chỉ gây các thiệt hại về mặt kinh tế màcòn ảnh hởng tới uy tín của vận tải đờng sắt so với cácngành vận tải khác

II.3 Thực trạng đờng ngang trên đờng sắt Việt Nam.

II Tình hình an toàn chạy tàu ở Việt Nam:

Tình hình an toàn giao thông nói chung và an toànchạy tàu đờng sắt nói riêng trong khoảng thời gian 1995 –

2000 cho thấy:

Tai nạn giao thông trong cả nớc tăng 45.8%, trong đótai nạn giao thông đờng bộ chiếm khoảng 96%, tăng 46%

Số ngời chết do tai nạn giao thông tăng 38.3%, trong đó

số ngời chết do tai nạn giao thông đờng bộ chiếm 94%,tăng 38% Số ngời bị thơng do tai nạn giao thông tăng49.67%, trong đó số ngời bị thơng do tai nạn đờng bộchiếm 98%, tăng 49%

Bảng 1.1-Tổng hợp số vụ tai nan giao thông, tai nạn

giao thông đờng bộ và đờng sắt

1995 1996 1997 1998 1999 2000

Số ngời bị thơng do

TNGT

17167

21718

22071

22989

24179

25693

Số ngời bị thơng

doTNGTĐB

16920

21450

21800

22700

23850

25200

Tai nạn đờng sắt chỉ chiếm2.1% trong tổng số vụ tai

nạn giao thông , 2% về số ngời chết và 1.1% tổng số ngời

bị thơng do tai nạn, song có xu hớng gia tăng Trong

khoảng thời gian 1995 – 2002, số vụ tai nạn đờng sắt

tăng bình quân 15%/năm, số ngời chết và bị thơng do

tai nạn đờng sắt tăng tơng ứng 8% và 30% năm

Theo trách nhiệm đối với tai nạn, tai nạn giao thông

đ-ờng sắt đợc chia thành:

- Tai nạn xảy ra do chủ quan ngành đờng sắt

- Tai nạn xảy ra do khách quan gây ra đối với ngành ờng sắt

đ Theo mức độ thiệt hại của tai nạn, tai nạn đờng sắt

đợc phân thành 3 loại:

- Tai nạn nhẹ là tai nạn xảy ra không có ngời chết hoặc

có 2 ngời bị thơng nặng (theo giám định y tế)

hoặc phơng tiện thiết bị không phải sửa chữa lớn

- Tai nạn nặng là tai nạn xảy ra có từ 1-2 ngời chếthoặc có đến 3 ngời bị thơng nặng (theo giám

định y tế)

- Tai nạn nghiêm trọng là tai nạn xảy ra có từ 3 ngờichết hoặc có 4 ngời bị thơng nặng trở lên (theo

giám định y tế) hoặc phơng tiện thiết bị phảithanh lý.

Trong số các tai nạn đờng sắt xảy ra thì tai nạn đờngsắt do chủ quan gây ra chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ (5%) trongtổng số các vụ tai nạn đờng sắt đồng thời có xu hớngngày một giảm trong khi các vụ tai nạn đờng sắt dokhách quan mang lại chiếm tỉ lệ lớn (95%)

Đối với các tai nạn đờng sắt do chủ quan gây ra thì50% số vụ tai nạn này nguyên nhân do cán bộ công nhânviên trực tiếp làm công tác chạy tàu trong khi thừa hànhnhiệm vụ thiếu tinh thần trách nhiệm không chấp hànhquy trình quy phạm luật lệ chạy tàu gây lên Phần cồn lại

là do phơng tiện gây ra

Bảng 1.4- Tai nạn nghiêm trọng

5

1996

1997

1998

1999

2000Chủ

Bảng 1.5-Tai nạn nặng

5

1996

1997

1998

1999

2000Chủ

kể, trong đó số vụ vi phạm và trở ngại chạy tàu thuộc hệ

đầu máy toa xe luôn chiếm một tỷ lệ cao (khoảng 60%) trong toàn bộ các vụ việc của toàn ngành

40-Bảng 1.7- Tình hình vi phạm quy trình quy phạm chạytàu

6

199 7

199 8

1997

1998

1999

2000Chủ

quan

1247

1515

920

840

796

1097Khách

quan

248

295

206

239

238

273

5

1810

1126

1079

1034

1370

Đờng ngang, đặc biệt là đờng ngang dân sinh và ờng ngang không có phòng vệ là những điểm đe doạ antoàn lớn nhất đối với hoạt động chạy tàu của ĐSVN

đ-Số vụ tai nạn đờng ngang chiếm xấp xỉ 82% trongtổng số tai nạn đờng sắt và có xu hớng gia tăng với tốc

độ bình quân khoảng 19% năm Trong đó khoảng 60%xảy ra tại các đờng dân sinh và 25% tại các đờng ngangkhông có phòng vệ và 15% tại các đờng ngang có phòngvệ

Số ngời chết do tai nạn đờng ngang trong thời gian1995-2002 chiếm trên 90% tổng số tử vong do tai nạn đ-ờng sắt, tăng với tốc độ bình quân 9.7% năm Giai đoạn1997-2002 số tử vong do tai nạn đờng ngang tăng với tốc

độ bình quân 12% năm Số ngời bị thơng do tai nạn ờng ngang chiếm khoảng 96% tổng số ngời bị thơng dotai nạn đờng sắt và tăng với tốc độ bình quân 31% năm.Trong thời gian 1997-2002 số ngời bị thơng do tai nạn đ-ờng ngang tăng tốc độ là 39% năm

đ-Bảng 1.9- Tai nạn đờng ngang và xu hớng phát triển ở

1998

1999

Bảng1.11- Số ngời và tỉ lệ ngời bị thơng do tai nạn

đờng ngang ở Việt Nam

á, gấp 3 lần so với ấn Độ Số đờng ngang dân sinh và ờng ngang không có ngời gác chiếm tới 91% trong tổng số

đ-đờng ngang ở Việt Nam

Hiện nay ở ĐSVN chỉ có 11 giao cắt lập thể giữa ờng bộ và đờng sắt, trong đó 6 giao cắt ở Hà Nội và 5/6giao cắt đợc xây dựng từ đầu thế kỷ 20

đ-Bảng1.12-Số lợng và mật độ đờng ngang ở Việt Nam

sắt

đờngngang

đờngngang/

km

dânsinh

Cóphòngvệ

Khôngphòngvệ

bộ đờng sắt và 218 đờng ngang dân sinh Tại TP Hồ ChíMinh, có chừng 58 đờng ngang dân sinh

III.Giới thiệu các loại hình thiệt bị đờng ngang tự

để cho xe cộ đã lọt vào đờng ngang có lối thoát ra khỏi

đờng ngang Lợi dụng quãng hở này, những ngời khônghiểu biết cố ý lách qua đờng ngang khi cần chắn đã hạxuống Trong 6 tháng đầu thử nghiệm tại 4 cần chắn đã

bị va quệt làm gãy 5 lần Vì dân trí thấp nh trên nên loạinày tuy có mẫu hình thiết kế đợc duyệt sớm nhng ít đợcphát triển sử dụng.

Đã có hơn 200 đờng ngang đợc trang bị hệ thống tínhiệu cảnh báo tự động.Nhiều ngời dân sống gần đờngngang khi thấy trang bị tín hiệu cảnh báo tự động rấtphấn khởi, hoan nghênh ngành ĐSVN cho lắp đặt thiết

bị này Khi nghe qua loa tại đờng ngang giọng nói nhắcnhở:”Chú ý có tàu qua đờng ngang… chú ý có tàu qua đ-ờng ngang …" thì ngời qua đờng, xe cộ nhanh chóngthoát khỏi đờng ngang

Bình thờng chuông và đèn của hệ thống cảnh báo tự

động không hoạt động, trớc khi tàu tới đờng ngang ítnhất 40 giây là có chuông kêu, đèn đỏ bật sáng (đóng

đờng ngang); đuôi tàu qua khỏi đờng ngang là chuôngngừng kêu, đèn đỏ tắt Tất cả đờng ngang cảnh báo tự

động đều đảm bảo yêu cầu này Biên bản nghiệm thubàn giao đa vào sử dụng đều có ghi kết luận là đảmbảo thi công theo thiết kế đợc duyệt; đã tiến hành theodõi và đạt tỉ lệ hoạt động không có trở ngại từ 99% trởlên tính theo số chuyến tàu

Khi đa hệ thống CBTĐ đầu tiên tại đờng ngang Thú Y

km 2+273 khu gian Hà Nội - Giáp Bát vào thử nghiệm đãrút đợc bài học sau: trong điều kiện hiện nay, không thểxây dựng tín hiệu ngăn đờng cho hệ thống tín hiệucảnh báo tự động; không thể kiểm soát đợc chớng ngạitrên đờng ngang; sau này tuy đã cải tiến lập ra loại tínhiệu mới: tín hiệu cảnh báo đờng ngang (dùng cho tài xế

tàu hoả, đặt quay về hai phía đờng sắt) nhng nay cũngcha dùng đợc vì rất nhiều nguyên nhân.

Điều rất quan trọng là mới chỉ xác định đợc tốc độcho phép lớn nhất chạy qua đờng ngang chứ cha xác

định đợc tốc độ hạn chế thấp nhất là bao nhiêu Nhiềucác đoàn tàu hàng chạy rất chậm trên khu gian có đờngngang cảnh báo tự động Có trờng hợp tàu chạy hơn 3phút kể từ lúc đèn đỏ sáng, chuông bắt đầu kêu mà tàuvẫn không chạy tới đờng ngang nên đành phải giải phóng

đờng ngang, khai thông đờng bộ, khi tàu chạy lại, đèn đỏbáo hiệu đờng bộ không sáng, chuông không kêu Hiện t-ợng tơng tự xảy ra đối với đờng ngang gần ga, hoặctrong ga Những tồn tại nêu trên dần dần đợc khắc phụcnhng cha giải quyết triệt để các vấn đề mới phát sinh

Hệ thống cảnh báo tự động dùng máy tính nhúnghoặc phần mềm dùng PLC có thể điều chỉnh thời gian

đóng đờng ngang; có hệ thống giám sát từ xa: từ phòngtrực của ga có thể quan sát, theo dõi hoạt động của hệthống CBTĐ Với các yêu cầu ngày càng cao nh vây, nhiều

đơn vị đã tham gia chế tạo thiết bị, lập trình, chọnphần mềm tơng thích

Đã sử dụng rất nhiều loại cảm biến phát hiện tàu nhmạch điện đờng ray, phô to sensor, các loại sensor điện,

từ, điện từ, địa chấn… nhng cha chọn đợc loại nào cótính ổn định cao ngang tầm quốc tế, cha tổ chức phântích đánh giá chất lợng của các loại cảm biến Trở ngạichính của hệ thống CBTĐ hiện nay là do sensor gây ra(những sensor công nghiệp nhập từ nớc ngoài thì không

phù hợp với điều kiện nhiệt đới của ĐSVN, các loại thiết bịsản xuất trong nớc do công nghệ chế tạo kém, cha đủthiết bị đo kiểm để có các tham số kĩ thuật, chỉ tiêu

kỹ thuật chính xác) Ví dụ: không xác định đợc khoảngthời gian đóng đờng ngang cần điều chỉnh là bao lâucho phù hợp với các tàu công trình, tàu hàng chạy rất chậmhoặc việc cha đo đợc cờng độ ánh sáng của đèn LED và

độ lệch trục của chùm sáng qua thấu kính là bao nhiêu,các đèn LED dùng trên cột báo hiệu đờng bộ còn sáng rấtmờ

Cảm biến phát hiện tàu cung cấp thông tin đầu vào

mà hoạt động cha ổn định thì làm sao bộ điều khiểndùng phần mềm lập trình hoạt động đúng đợc Ví dụ: docảm biến ở đầu vào không hoạt động (không báo tàu)nên khi tàu đến đờng ngang Đèn đỏ không sáng, chuôngkhông kêu nhng khi tàu qua đờng ngang tới điểm báo tàu

ở đầu kia thì đèn đỏ sáng, chuông kêu, lỗi này đâu tạiphần mềm

Hiện nay có nhiều loại phần mềm khác nhau, nhiềuloại sensor khác nhau, xây dựng CBTĐ không trang bịthiết bị dự trữ , không làm dự trữ nóng thì lúc CBTĐ bịhỏng cha kịp sửa chữa, đờng ngang không đợc phòng

vệ Một số hệ CBTĐ đợc xây dựng trớc khi Điều lệ đờngngang mới có hiệu lực thi hành nên còn nhiều nội dungphải bổ sung để không trái với Điều lệ

Tuy vậy:

- Các hệ thống CBTĐ đều đều đạt yêu cầu tốithiểu đã đề ra, thực hiện tổ chức phòng vệ đờng ngangtheo quy định của văn bản pháp quy hiện hành.

- Đợc nhân dân địa phơng sở tại (nơi đã xảy ranhiều tai nạn, chứng kiến hậu quả thiệt hại về ngời, vềcủa) rất hoan nghênh: đáp ứng nguyện vọng của nhândân và phù hợp với chủ trơng của Đảng và Nhà nớc

- Rút đợc nhiều bài học từ khâu thiết kế, lậptrình, chế tạo thiết bị, đo đạc, đánh giá chất lợng thiết

bị và hệ thống, tìm hiểu các tiêu chuẩn của thiết bị và

hệ thống

- Ra đợc một số văn bản quy định cho công tácthiết kế, quản lý, kiểm tra; xác định đợc một số mẫuhình thiết kế; xác định các tồn tại để tìm ra giải phápkhắc phục và hoàn thiện thiết bị theo một hớng xác

định

III.1.Giới thiệu chung về mô hình đờng ngang tự

động của Đờng sắt Việt Nam

Tháng 7 năm 2001 ĐSVN ban hành mẫu hình thiết

kế đờng ngang cảnh báo tự động dùng rơle điều khiển.Tháng 10 năm 2001 Công ty t vấn Đầu t và Xây dựng đa

ra bản mẫu cảnh báo tự động đờng ngang đơn nhngphải đến cuối năm 2002 mới đợc LHĐSVN phê duyệt

Thực tế khai thác, sử dụng các đờng ngang tự động

điều khiển bằng rơle là bắt trớc mô hình của nớc ngoàilắp thêm các thiết bị phụ trợ khác cho phù hợp với điềukiện của đờng sắt Việt Nam Phần lớn các đờng ngang tự

động theo kiểu điều khiển bằng rơle là các cần chắn tự

động Hoạt động của các hệ thống này nói chung là ổn

định

Nguyên nhân chính gây ra trở ngại cho hoạt

động tự động của cần chắn nh:

- Còn để cho các cần chắn không đóng hoặc mởkịp thời đúng quy định là do các thiết bị truyền tin (còngọi là thiết bị phát hiện đoàn tàu) hoạt động cha tin cậyhoặc bị tác động cơ học làm hỏng; vì các đoàn tàuchạy trên khu đoạn gần đờng ngang có tốc độ rất khácnhau;

- Các cần chắn hỏng do bị va đập do các phơngtiện giao thông đờng bộ lách qua đờng ngang khi cầnchắn đã hạ

Đối với hệ cảnh báo tự động (không có cần chắn)thì thiết bị phát hiện đoàn tàu là vấn đề nan giải Trênthực tế Công ty T vấn Đầu t và Xây dựng đã chế tạonhiều kiểu sensor khác nhau; kiểu gần đây nhất là dùngsensor điện từ Các sensor điện từ lắp ngay trên thânray cũng vẫn bị đánh hỏng do duy tu đờng ray, do kẻgian phá hoại

Để khắc phục tồn tại hay bị phá hỏng nh trên,LHĐSVN tiến hành thử nghiệm loại thiết bị sensor mới: loạicảm biến địa chấn

Sensor địa chấn không dùng nguồn, đợc chôn dớinền đờng sâu hơn 700 mm nên ít bị tác động cơ họcphá hỏng Hệ thống thiết bị có loại sensor mới này đợc

dùng thử nghiệm ở một số đờng ngang, cũng đã xác địnhchiều dài phân khu tới gần ra sao trong phần mềm lậptrình trên máy tính nhúng, từ đó dẫn đến việc có điềuchỉnh đợc thời gian đóng mở đờng ngang hay không bởicác đoàn tàu có mác tàu khác nhau chạy qua đoạn đờng

có đờng ngang với tốc độ tàu rất khác nhau Yêu cầu này

đối với loại cảnh báo tự động dùng rơle điều khiển là rấtkhó thực hiện

Qua thực tế sử dụng, kiểm nghiệm đợc loại thiết bịmới, cuối năm 2002 LHĐSVN phê duyệt mẫu hình đờngngang cảnh báo tự động dùng cảm biến địa chấn và máytính nhúng

III.2.Các loại hình đờng ngang đợc trang bị thiết

vị trí địa lý có thể chia ra 4 loại đờng ngang sau:

1 Đờng ngang đơn: nằm giữa khu gian có chiều dàiphân khu tới gần đờng ngang lớn hơn khoảng cách từ đ-ờng ngang tới cột tín hiệu vào ga của ga gần nhất;

2 Đờng ngang nằm trong cụm đờng ngang: tất cảcác đờng ngang trong cụm này đều là đờng ngang

đơn;

3 Đờng ngang gần ga: nằm giữa khu gian có chiềudài phân khu tới gần đờng ngang nhỏ hơn khoảng cách

từ đờng ngang tới cột tín hiệu vào ga của ga gần nhất;

4 Đờng ngang trong ga: Nằm trong cột tín hiệu vàoga

Việc thiết kế quan hệ liên khoá và tự động điềukhiển đờng ngang trong ga và đờng ngang gần ga là rấtkhó, bởi vì thiết bị trong ga hiện nay có nhiều loại khácnhau Trực ban chạy tàu tại ga chỉ quen báo giờ tàu xin đ-ờng, giờ tàu chạy cho nhân viên gác chắn, nay trực tiếp

điều khiển việc đóng mở đờng ngang, mức độ tự độnghoá đến đâu để kịp thời theo quy định là một vấn

đề phức tạp

Thời gian qua đã châm chớc nhiều vấn đề mangtính nguyên tắc, cha tuân theo quy định hiện hành Vídụ:

- Chỉ để thời gian đóng đờng ngang Nhà Dầu

có 30 giây (quy định là 40 giây) kể từ lúc bật đèn đỏcấm đờng bộ đến lúc tàu số lẻ chạy từ ga Hà Nội tới cụm

đờng ngang;

- Cụm hai đờng ngang vào Tổng Công ty Than vàTổng Công ty Xi Măng cùng hoạt động một lúc với đờngngang Nhà Dầu;

- Phải chấp nhận sự điều khiển của trực ban gachạy tàu ga Văn Điển đối với đờng ngang gần ga phíanam ga này

Còn một số đờng ngang có hệ thống cảnh báo tự

động nhng cha có đèn vàng trên cột báo hiệu đờng bộsáng nhấp nháy mỗi khi thiết bị của hệ thống có trởngại.Những tồn tại nêu trên sẽ đợc khắc phục trong thờigian ngắn nhất Vấn đề tự động điều chỉnh thời gian

đóng chắn trong hệ thống tự động cảnh báo đờngngang đang còn là vấn đề phải nghiên cứu hoàn thiện Đã

có kiến nghị là phải quy định tốc độ thấp nhất đợcphép đối với các tàu hàng, tàu công trình mới mong loạitrừ đợc việc đóng đờng ngang quá lâu gây ách tắc giaothông đờng bộ

III.3.Chỉ tiêu chất lợng đảm bảo của hệ thống tín hiệu tự động:

Bất kỳ thiết bị tín hiệu nào cũng phải có công dụng

là góp phần nâng cao năng lực thông qua và đảm bảo antoàn chạy tàu An toàn chạy tàu là một khái niệm rộng hơnnhiều so với an toàn của từng thiết bị hoặc của hệ thốngthiết bị tín hiệu Độ an toàn của thiết bị hoặc hệ thốngthiết bị xác định chính bằng tính chất của thiết bịhoặc hệ thống thông qua các giá trị xác xuất thống kê

về an toàn.Ví dụ đối với tín hiệu đờng ngang tự độngcác nớc OSZD khuyến cáo nên dùng chỉ tiêu chất lợng sau

đây:

Xác xuất làm việc an toàn trong 20 năm là0.9990189 Trị số náy có nghĩa là chỉ số xác xuất về antoàn trung bình cho 20 năm làm việc của hệ thống tới khi

có trở ngại nguy hiểm Trở ngại nguy hiểm là hiện tợng phá

vỡ các trạng thái làm việc và đợc bảo vệ của hệ thống Nh

vậy là mỗi hệ thống tín hiệu hoạt động trong 3 trạng thái:làm việc, đợc bảo vệ và nguy hiểm Trong trạng thái nguyhiểm khi xảy ra trở ngại nguy hiểm hệ thống không khôiphục lại đợc.

Các thiết bị tín hiệu đờng sắt Việt Nam dùng rơle

an toàn cấp một tuy có mật độ các trở ngại nguy hiểmtính theo 1/h là 1.10-9 nhng trong mạch điện của từngthiết bị và của cả hệ thống thì thấp hơn nhiều Độ tincậy cũng nh xác xuất làm việc an toàn của hệ thống cácthiết bị đợc tính là tích số độ tin cậy của các đơnnguyên thành phần tạo nên hệ thống

Do cha có thống kê xác xuất trở ngại đối với thiết bịtín hiệu cũng nh cho cả hệ thống thiết bị đành phảitiến hành đánh giá chất lợng của thiết bị bằng cách thửnghiệm Không có cơ quan thử nghiệm độc lập để cókết quả đem dùng thử một thời gian Thời gian thửnghiệm đối với các hệ thống thiết bị tín hiệu mới khônglâu, việc theo dõi trở ngại còn phụ thuộc rất nhiều vàocon ngời kiểm tra, giám sát nên rất khó phán xét chất lợng

an toàn của hệ thống này hay hệ thống kia Trên cơ sở

để trăm hoa đua nở, một số các cơ sở của ĐSVN thi nhauchế tạo, thử nghiệm các hệ thống tín hiệu cảnh báo tự

động cho đờng ngang

Năm 2001 LHĐSVN mới ban hành quyết định chophép sử dụng một mẫu hình tín hiệu cảnh báo tự động

đờng ngang kiểu CBĐN-TĐ-2001 dùng rơle điện từ điềukhiển Năm 2002 đã đa vào sử dụng hệ thống tín hiệu

cảnh báo đờng ngang tự động dùng vi xử lý và máy tínhnhúng với cảm biến địa chấn

Bàn về mức độ an toàn của hệ thống tín hiệu ờng ngang tự động dùng rơle điện từ điều khiển có ýkiến đa ra tiêu chí sau: theo dõi, thống kê cứ một trămchuyến tàu chạy qua mà chỉ có một chuyến tàu gặp trởngại của thiết bị(độ ổn định đạt 99%) là có thể đathiết bị vào sử dụng đợc Đơn vị xây dựng tạo nên hệthống tín hiệu mới, qua thử nghiệm đã đạt đợc yêu cầunêu trên(99%)

đ-Cách đánh giá độ tin cậy nêu trên làm nhiều chuyêngia tín hiệu không an tâm vì:

- Nguyên nhân gây ra các trở ngại trong thời gianchạy thử nghiệm tìm đợc rất đa dạng: lúc do mất nguồn

điện, lúc hỏng sensor, lúc đứt cầu chì, lúc đứt sợi đốtbóng đèn tín hiệu, lúc tàu chạy quá chậm hết thời gianquy định rồi, tàu vẫn cha chạy tới đờng ngang…

- Những trở ngại thống kê đều không phải là trởngại nguy hiểm nh giới thiệu trên đây

- Chỉ đạt 99% là 1.10-2 thì chất lợng hệ thống rấtthấp, đem sử dụng thì yên tâm làm sao đợc

Chỉ số định mức về an toàn đợc tiến hành trên cơ

sở tính toán theo định mức an toàn đạt đợc Định mức

an toàn đạt đợc tơng ứng với mức an toàn đạt đợc, đợccông nhận bởi xã hội hoặc của các chuyên gia là đủ trongthời điểm xét có tham khảo đến chỉ tiêu chi phí và

hiệu quả kinh phí của hệ thống nhằm hủy bỏ trở ngạinguy hiểm là mục đích chính xây dựng hệ thống.

Trong điều kiện thực tế nêu trên, khi cha đủ điềukiện để đánh giá chất lợng sản phẩm, nhất là đối với sảnphẩm đầu tiên chế tạo do ứng dụng công nghệ mới, phánxét một cách cứng nhắc, sẽ không thể cấp giấy phép sửdụng cho bất kỳ một sáng tạo mới có giá trị nào

III.4 Tín hiệu cảnh báo đờng ngang tự động dùng rơ le điện từ kiểu CBĐN- 01 – 2001

Căn cứ vào Điều lệ Đờng ngang năm 2001 và Quy

định về quản lý tín hiệu tự động phòng vệ đờng nganghiện hành, hệ thống thiết bị “Tín hiệu cảnh báo đờngngang tự động” dùng rơ le điện từ điều khiển CBĐN – 01– 2001 đợc thiết kế trên nguyên tắc tín hiệu tuân thủnguyên lý rơi an toàn, liên khoá bằng rơ le nh nguyên lýliên khoá tín hiệu chạy tàu

Quy mô xây dựng của hệ thống gồm: một tủ điềukhiển tự động, hệ thống cáp , cột đèn báo hiệu trên đ-ờng bộ loại ĐN-TĐ 2001 gồm ba đèn biểu thị (hai đèn đỏ,một đèn vàng), chuông báo và biển chữ cảnh báo, hệthống xác báo đoàn tàu, hệ thống nguồn điện

 Các thiết bị của hệ thống hoạt động nh sau:

1 Cột đèn báo hiệu trên đờng bộ :

- Cột đèn báo hiệu trên đờng bộ sử dụng cột tínhiệu theo mẫu cột đèn báo hiệu đờng bộ - dùng cho tínhiệu đờng ngang tự động, kiểu ĐN-2001 đă đợc Liên