Dựa vào yờu cầu của bài toỏn thỡ khi đoàn tàu đi tới đường ngang với khoảng cỏch về thời gian là 40-60 s thỡ đốn hiệu, cần chắn và chuụng điện hoạt động. Như vậy chỳng ta cần phải phõn tớch bài toỏn để xõy dựng cấu trỳc hệ thống, trỡnh tự hoạt động của hệ thống, và xỏc định xem cần những bộ phận gỡ, thành phần gỡ và cỏc linh kiện gỡ, số lượng bao nhiờu.
Giả sử cú đoàn tàu đi từ phớa lẻ tới đường ngang, ta chỉ cần xột một hướng cũn hướng kia thỡ làm tương tự. Căn cứ vào giả thiết thỡ ta cần tớnh được thời gian để đúng chắn. Do vậy để tớnh được thời gian của cả quóng đường ta phải đặt hai cảm biến CB5 và CB6 cỏch nhau 2 m và hai cảm biến này cỏch tim đường ngang lần lượt là 1420 m, 1435,5 m về phớ lẻ. Mục đớch của việc đặt hai cảm biến này là: Khi đoàn tàu đến, bỏnh tàu đầu tiờn đặt lờn cảm biến thứ nhất sau đú đặt lờn cảm
biến thứ hai thỡ khi đú ta tớnh được thời gian T1 sau đú ta tớnh được vận tốc V=2/T1
như vậy ta tớnh được khoảng thời gian T2 trờn cả quóng đường 1432,5 m, T2=1432,5/V (s) khi cú thời gian T2 ta sẽ suy ra thời gian để thụng bỏo Tbỏo=T2- 40 s (Tbỏo ở đõy cú nghĩa là tàu đi hết khoảng thời gian Tbỏo ở khu đoạn 1432,5 m thỡ phải thụng bỏo cho hệ thống cảnh bỏo đường ngang hoạt động). Vậy hệ thống tớn hiệu đó hoạt động khi tàu đến vấn đề là khi tàu qua khỏi đường ngang thỡ hệ thống cảnh bỏo phải dừng hoạt động, vậy thỡ ta cần thờm một cảm biến CB4 đặt bờn kia đường ngang cảm biến này sẽ so sỏnh số xung đầu vào của cảm biến CB4 với hai cảm biến CB5 và CB6 thụng qua chương trỡnh điều khiển, khi sự so sỏnh này bằng nhau thỡ hệ thống cảnh bỏo đường ngang được giải phúng cỏc tớn hiệu phũng vệ dừng hoạt động khi đú ta làm thế nào để hệ thống cảnh bỏo trở về trạng thỏi ban đầu và tiếp tục thực hiện cảnh bỏo khi cú đoàn tàu khỏc vào khu gian. Do vậy ta dựng hai cảm biến CB1, CB2 ở hướng đối diện để so sỏnh số xung đầu vào của CB1, CB2 với 2 cảm biến CB5 & CB6 khi số xung này bằng nhau thỡ hệ thống được khụi phục lại trạng thỏi ban đầu.
Như vậy để thực hiện được bài toỏn này thỡ ta cần 6 cảm biến: Ta bố trớ bốn cảm biến (CB1,CB2) và (CB5,CB6) dựng để nhận dạng và đo tốc độ khi đoàn tàu đến và cú tỏc dụng đưa hệ thống cảnh bỏo đường ngang trở về trạng thỏi ban đầu và hai cảm biến CB3 và CB4 dựng để nhận biết đoàn tàu và tắt hệ thống cảnh bỏo.
3.3. MẶT BẰNG BỐ TRÍ THIẾT BỊ: CC2 Quốc lộ 1A Quốc lộ 1A CC1 2 .2m 3.5 m 2 4m 4m12 12 TĐ K C ốn g B T K m 2 6 8+ 85 0 (2 .5 m ) C B4 C B5 3m C ốn g BT K m 2 68 +4 5 0 (3 m ) MặT BằNG Bố TRí THIếT Bị tín hiệu
- Đuờng ngang K m 268+425 (ĐS Thống Nhất) thuộc khu gian Văn Điển - T h ờng Tín. T ốc độ chạy tàu khu gian Vmax=80 Km/h. - Cột tín hiệu báo hiệu đuờng bộ sử dụng loại cột theo Phụ bản III - Điều lệ đuờng ngang hiện hành. - Cáp tín hiệu qua đuờng bộ, du ? ng sắt đi trong ống nhựa bảo vệ loại DSF.
- P hần điện lực: lấy điện x oay chiều 220V-50Hz tại cột hạ áp trên địa bàn chùa Pháp Vân có công tơ và c ầu dao riêng để trong hộp sắt bảo vệ, đuờng cáp điện lực đi chôn dùng loại Cu/PVC - 2x4.
2854 m Lắp đặt hệ thống cáp tín hiệu chôn 4 Hộp Lắp đặt hộp cáp chôn các loại 5 06 ĐƠN Vị Lắp đặt t ủ điều khiển
Lắp đặt hệ thống c ảm biến phát hiện tầu loại CNM-02A hoặc t ơng đ ơng Lắp đặt cột T H báo hiệu đ ờng bộ đèn màu 1 cơ cấu loại 3 đèn
Hạn g mục công việc 1 3 2 TT Cột Hệ Tủ Dùng cột sắt 3,2m 01 01 01 G HI CHú Số LƯợNG 6
Lắp đặt cột T H báo hiệu đ ờng bộ đèn màu 2 cơ cấu loại 3 đèn 01 Cột Dùng cột sắt 3,6m
7 Lắp đặt hệ thống cần chắn động cơ 02 Hệ Dùng loại cần chắn dài 16m 8 Lắp đặt hệ thống nguồn điện 220VA C cung cấp cho hệ thống thiết bị 01 Hệ
V à o c h ù a P H ổ M Ô N 40- 9(3) 42-7( 1) 3 6-3(1) 1 4-9(3) 1 2-7(1) 16-3( 1) 5m5m C ?c t i? p d?t Sinh viên GV h ớng dẫn GV đọc duyệt Tr ởng Bộ môn
TRƯờNG ĐạI HọC GIAO T HÔNG VậN TảI KHOA ĐIệN - ĐIệN Tử
LớP: TíN HIệU GIAO THÔNG - K46
Ngày/tháng/năm Tỷ lệ Số tờ: 11 23 / 06 / 2014
Tờ số: 02 PGS.TS. Nguy?n Duy Vi?t
TS. Nguy?n Hoàng Võn Nguy?n Van Hựng
CÁC THI? T B? CH? Y? U MặT BằNG Bố TRí THIếT Bị tín hiệu
THI? T K? H? TH? NG éU? NG NGANG C? NH BÁO T? é? NG KM 268+425 TUY? N
HÀ N? I-SÀI GềN
3.4 LỰA CHỌN CẢM BIẾN PHÁT HIỆN ĐOÀN TÀU TÀU:
Cảm biến dựng để biến đổi đại lượng được kiểm tra hay điều chỉnh ở đầu vào thành đại lượng vật lý thớch ứng cho sự tỏc động vào cỏc phần tử trong hệ thống. Cảm biến địa chấn là loại thiết bị nhận biết đoàn tàu đang được sử dụng rộng rói trờn đường sắt nước ta hiện nay cho hệ thống đường ngang tự động kết hợp với mụ hỡnh điều khiển PLC hoặc mụ hỡnh điều khiển kiểu rơ le. Cảm biến địa chấn phự hợp với điều kiện và mụi trường làm việc của nước ta, cú độ an toàn cao, làm việc tin cậy v.v. Đặc điểm của nú được coi là ưu thế hơn mạch điện đường ray ở chỗ do bị chụn hoàn toàn dưới đất nờn khả năng chịu ảnh hưởng của cỏc nhõn tố bờn ngoài tỏc động là ớt hơn nhiều so với mạch điện đường ray trực tiếp chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, độ rung là hư hỏng cỏc mối hàn… Chức năng của cảm biến là phỏt hiện tàu đến gần thụng qua chấn động do chuyển động của đoàn tàu tỏc động lờn cảm biến. Sự phỏt hiện này được thụng bỏo thụng qua giỏ trị điện ỏp tớn hiệu truyền về, khi khụng cú tàu (khụng cú trấn động tỏc động lờn cảm biến) thỡ giỏ trị đưa về là < 0, 01 V. Khi tàu đi qua vị trớ của cảm biến thỡ giỏ trị điện ỏp đưa về vào khoảng 1,5 V ữ 2 V tựy thuộc vào độ nhạy của cảm biến.
Việc sử dụng cảm biến địa chấn hiện nay do hóng CadPro thực hiện trong hệ thống đường ngang tự động kết hợp với mụ hỡnh điều khiển bằng mỏy tớnh nhỳng.
Cụng việc chế tạo sản xuất đó cụng nghiệp húa và cảm biến đưa ra sử dụng đó ở dạng sẵn hai phần cảm biến kộp cú giao tiếp đầu vào/ ra thụng qua cỏp tớn hiệu chuyờn dụng. Khi lắp đặt vận hành và đưa vào sử dụng sẽ phải thụng qua những tài liệu hướng dẫn cụ thể của nhà sản xuất. Theo kinh nghiệm khai thỏc thực tế cho thấy khả năng hoạt động tin cậy của hệ thống là tương đối cao kể cả cảm biến địa chấn và mỏy tớnh nhỳng, ớt gặp phải trở ngại. Hiện nay trờn thế giới cảm biến địa chấn khụng chỉ được sử dụng để phỏt hiện cỏc đoàn tàu mà nú cũn được sử dụng để đo những trấn động mạnh, đo động đất… Nhiều nhà cung cấp đó sản xuất sản phẩm này mang tớnh cụng nghiệp để cú thể ứng dụng nú một cỏch rộng rói.
Cấu trỳc và đặc điểm của cảm biến địa chấn sử dụng cho đường ngang tự động ở nước ta hiện nay như sau:
+ Nguyờn lý: Nhận biết đoàn tàu dựa vào chấn động do đoàn tàu tạo ra.
+ Cấu trỳc: Mỗi cảm biến địa chấn gồm hai cảm biến con, tớn hiệu được xử lý trước khi dẫn vào kiểm tra. Tớn hiệu cảm biến địa chấn bao gồm cả hai đường tớn hiệu từ hai cảm biến con trong nú và được dẫn theo hai dõy về mỏy tớnh. Ưu điểm của nú là được bảo vệ bằng 5 lớp vỏ ( nhựa PA, lớp chống nước vũng cầu oxy, nhựa polymer, 2 lớp chống nước dạng mềm ). Cảm biến được kết nối đến đường dõy bảo vệ ngưỡng quỏ điện ỏp tại vị trớ hộp đấu cỏp HZ-12.
- Đặc điểm kỹ thuật:
+ Cỏp tớn hiệu dẫn từ cảm biến về bao gồm 3 dõy: Dõy đất chung, dõy tớn hiệu S, dõy tớn hiệu duy trỡ P.
+ Kớch thước: Cú kớch thước hỡnh trụ đường kớnh là 160 mm và chiều cao 250 mm. 3 đường dẫn tớn hiệu chuẩn ra được kết nối với 3 đường cỏp kim loại.
+ Khả năng làm việc: 100% trở ngại được loại bỏ.
+ Độ bền: Khả năng chịu nước hoàn toàn trong mọi điều kiện. Khoảng nhiệt độ làm việc là từ 0-80 ˚C. Trở khỏng cao khi đo rung động của mặt đất.
+ Kiểm tra tĩnh: Trở khỏng giữa chõn GND và chõn P là 3,8 KΩ.
+ Kiểm tra hoạt động: Điện ỏp một chiều giữa chõn tớn hiệu S và GND nằm trong khoảng 6,5ữ8,5 V. Điện ỏp xoay chiều khi khụng cú tàu khụng được lớn hơn 0, 01 V. Khi cú tàu qua cảm biến, điện ỏp xoay chiều cỡ khoảng 1,7 V.
+ Tuổi thọ của cảm biến ớt nhất là 3 năm trong điều kiện khụng bị chiếu sỏng và điện ỏp khụng vượt quỏ giỏ trị 100 V khụng được bảo vệ ngưỡng ở hộp đấu cỏp. + Mạch điện tớch hợp trong cảm biến cú thể sử dụng lại nếu đú là mạch điện bảo vệ như bộ Adapter ở hộp đấu dõy. Điều này hạn chế được nhiều cụng việc đào chụn cảm biến và thay đổi cảm biến.
Chuẩn ứng dụng: Mỗi điểm đo cần 2 cảm biến, mỗi cảm biến cỏch nhau 12,5 m. Điều này sẽ cho phộp chỳng ta xỏc định vận tốc của đoàn tàu sau khi tớnh toỏn hết thời gian đoàn tàu đố lờn mỗi cảm biến và khoảng cỏch đó đặt ở trờn. Hơn nữa nú sẽ giỳp loại bỏ những tớn hiệu dao động trờn đường sắt mà khụng phải do tàu gõy ra.