Thiết kế hệ thống cảnh báo DNTĐ dungg PLC

iÖu trªn ®©y. ChØ ®¹t 99% lµ 1.10-2 th× chÊt l­îng hÖ thèng rÊt thÊp, ®em sö dông th× yªn t©m lµm sao ®­îc. ChØ sè ®Þnh møc vÒ an toµn ®­îc tiÕn hµnh trªn c¬ së tÝnh to¸n theo ®Þnh møc an toµn ®¹t ®­îc. §Þnh møc an toµn ®¹t ®­îc t­¬ng øng víi møc an toµn ®¹t ®­îc, ®­îc c«ng nhËn bëi x· héi hoÆc cña c¸c chuyªn gia lµ ®ñ trong thêi ®iÓm xÐt cã tham kh¶o ®Õn chØ tiªu chi phÝ vµ hiÖu qu¶ kinh phÝ cña hÖ thèng nh»m hñy bá trë ng¹i nguy hiÓm lµ môc ®Ých chÝnh x©y dùng hÖ thèng. Trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ nªu trªn, khi ch­a ®ñ ®iÒu kiÖn ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng s¶n phÈm, nhÊt lµ ®èi víi s¶n phÈm ®Çu tiªn chÕ t¹o do øng dông c«ng nghÖ míi, ph¸n xÐt mét c¸ch cøng nh¾c, sÏ kh«ng thÓ cÊp giÊy phÐp sö dông cho bÊt kú mét s¸ng t¹o míi cã gi¸ trÞ nµo. III.4. TÝn hiÖu c¶nh b¸o ®­êng ngang tù ®éng dïng r¬ le ®iÖn tõ kiÓu CB§N- 01 – 2001. C¨n cø vµo §iÒu lÖ §­êng ngang n¨m 2001 vµ Quy ®Þnh vÒ qu¶n lý tÝn hiÖu tù ®éng phßng vÖ ®­êng ngang hiÖn hµnh, hÖ thèng thiÕt bÞ “TÝn hiÖu c¶nh b¸o ®­êng ngang tù ®éng” dïng r¬ le ®iÖn tõ ®iÒu khiÓn CB§N – 01 – 2001 ®­îc thiÕt kÕ trªn nguyªn t¾c tÝn hiÖu tu©n thñ nguyªn lý r¬i an toµn, liªn kho¸ b»ng r¬ le nh­  nguyªn lý liªn kho¸ tÝn hiÖu ch¹y tµu. Quy m« x©y dùng cña hÖ thèng gåm: mét tñ ®iÒu khiÓn tù ®éng, hÖ thèng c¸p , cét ®Ìn b¸o hiÖu trªn ®­êng bé lo¹i §N-T§ 2001 gåm ba ®Ìn biÓu thÞ (hai ®Ìn ®á, mét ®Ìn vµng), chu«ng b¸o vµ biÓn ch÷ c¶nh b¸o, hÖ thèng x¸c b¸o ®oµn tµu, hÖ thèng nguån ®iÖn. C¸c thiÕt bÞ cña hÖ thèng ho¹t ®éng nh­ sau: 1. Cét ®Ìn b¸o hiÖu trªn ®­êng bé : Cét ®Ìn b¸o hiÖu trªn ®­êng bé sö dông cét tÝn hiÖu theo mÉu cét ®Ìn b¸o hiÖu ®­êng bé - dïng cho tÝn hiÖu ®­êng ngang tù ®éng, kiÓu §N-2001 ®¨ ®­îc Liªn hiÖp ®­êng s¾t ViÖt Nam (nay lµ Tæng c«ng ty ®­êng s¾t ViÖt Nam) duyÖt. B×nh th­êng ®Ìn tÝn hiÖu trªn cét b¸o hiÖu ®­êng bé ë tr¹ng th¸i t¾t, chu«ng kh«ng kªu. Khi cã ®oµn tµu tíi gÇn ®­êng ngang th× hai ®Ìn ®á lu©n phiªn nhau s¸ng nhÊp nh¸y vµ chu«ng kªu lóc nµy cÊm ng­êi vµ ph­¬ng tiÖn tham gia giao th«ng ®­êng bé ®i qua ®­êng s¾t. Khi ®oµn tµu qua khái ®­êng ngang, ®Ìn tÝn hiÖu t¾t vµ chu«ng ngõng kªu. Khi thiÕt bÞ tÝn hiÖu ®­êng ngang gÆp trë ng¹i, ®Ìn vµng trªn cét tÝn hiÖu s¸ng nhÊp nh¸y. §Ìn vµng s¸ng nhÊp nh¸y cña ®­êng s¾t còng gièng nh­ ®Ìn vµng ®­êng bé s¸ng nhÊp nh¸y, chóng ®Òu mang ý nghÜa cho ng­êi vµ c¸c ph­¬ng tiÖn tham gia giao th«ng ®­îc phÐp ®i nh­ng ph¶i chó ý. Bãng ®Ìn th¾p s¸ng trªn cét ®Ìn b¸o hiÖu ®­êng bé dïng bãng ®Ìn tÝn hiÖu hai sîi ®èt lo¹i 12V – 25W. Chu«ng ®iÖn dïng chu«ng ®iÖn 220V- 50 Hz hoÆc ®Ìn LED vµ chu«ng ®iÖn cã ®Æc tÝnh kü thuËt t­¬ng ®­êng. 2. HÖ thèng th«ng b¸o x¸c nhËn ®oµn tµu: X¸c nhËn chÝnh x¸c ®oµn tµu tíi ®iÓm b¾t ®Çu th«ng b¸o. §­a th«ng tin vÒ ®oµn tµu tíi thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®Æt trong tñ ®iÒu khiÓn ®Æt t¹i ®­êng ngang. 3. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn : X¸c nhËn ®oµn tµu ®· tíi gÇn ®­êng ngang ch­a; §iÒu khiÓn c¸c ®Ìn trªn cét b¸o hiÖu ®­êng bé ho¹t ®éng ra theo ®óng tr×nh tù thêi gian ®· ®­îc quy ®Þnh trong §iÒu lÖ ®­êng ngang ; X¸c nhËn ®oµn tµu qua khái ®­êng ngang ®Ó kh«i phôc thiÕt bÞ phßng vÖ ®­êng ngang vÒ tr¹ng th¸i b×nh th­êng; Gi¸m s¸t, kiÓm tra t×nh h×nh ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ vµ cã kh¶ n¨ng th«ng b¸o tr¹ng th¸i vÒ trung t©m gi¸m s¸t hoÆc ®Þa ®iÓm gi¸m s¸t quy ®Þnh; Thùc hiÖn c¶nh b¸o cÇn thiÕt vÒ ®­êng bé khi thiÕt bÞ cã trë ng¹i; * ThiÕt bÞ c¶nh b¸o trë ng¹i ho¹t ®éng trong c¸c tr­êng hîp sau: Sîi ®èt chÝnh cña ®Ìn ®á trªn cét ®Ìn b¸o hiÖu trªn ®­êng bé bÞ ®øt; ThiÕt bÞ x¸c nhËn ®oµn tµu cã sù cè; Sau khi tÝn hiÖu c¶nh b¸o ®­êng ngang ®ãng hoµn toµn, NÕu qu¸ 3 phót mµ tµu vÉn ch­a tíi ®­êng ngang - hÖ thèng sÏ tù ®éng chuyÓn sang tr¹ng th¸i b¸o trë ng¹i. XÈy ra mét trong c¸c trë ng¹i nªu trªn, ®Ìn vµng ë cét ®Ìn b¸o hiÖu trªn ®­êng bé s¸ng nhÊp nh¸y ®Ó ng­êi vµ c¸c ph­¬ng tiÖn tham gia giao th«ng ®­êng bé ph¶i chó ý khi qua ®­êng ngang, gi¶m tèc ®é vµ dõng khi cÇn thiÕt, ®Ìn b¸o trë ng¹i trong hép kiÓm tra s¸ng mµu ®á nã gióp cho c«ng nh©n trùc kiÓm tra thiÕt bÞ tÝn hiÖu biÕt. HÖ thèng kiÓm tra trë ng¹i nµy ®­îc ghÐp nèi vµ truyÒn vÒ thiÕt bÞ b¸o trë ng¹i t¹i trung t©m gi¸m s¸t (Cung th«ng tin tÝn hiÖu, phßng trùc ban ch¹y tµu ga hoÆc nhµ g¸c ®­êng ngang gÇn nhÊt). C«ng nh©n trùc kiÓm tra thiÕt bÞ cã thÓ kiÓm tra vµ thö toµn bé tr¹ng th¸i ho¹t ®éng cña hÖ thèng b»ng hép kiÓm tra ®Æt trong tñ ®iÒu khiÓn. C¸c nót NTTA, NTTB, NTTC, NTTD khi bÞ Ên lÇn l­ît cã chøc n¨ng nh­ mét ®oµn tµu ®i qua ®­êng ngang. C«ng nh©n trùc tiÕp kiÓm tra thùc hiÖn Ên tõng nót mét ®Ó kiÓm tra tõng ho¹t ®éng cña hÖ thèng. Nót Ên NKT (nót kiÓm tra) cã chøc n¨ng kiÓm tra sù toµn vÑn cña sîi ®èt bãng ®Ìn. Khi Ên nót nµy th× hÖ thèng ®Ìn b¸o kiÓm tra sîi ®èt chÝnh cña bãng ®Ìn tÝn hiÖu sÏ s¸ng ®á. NÕu bãng ®Ìn nµo ®øt sîi ®èt th× bãng ®Ìn kiÓm tra t­¬ng øng sÏ kh«ng s¸ng. C¨n cø vµo kÕt qu¶ kiÓm tra nµy mµ ng­êi c«ng nh©n cã thÓ thay thÕ vµ söa ch÷a. 5. §Æc tÝnh kü thuËt cña thiÕt bÞ x¸c nhËn, b¸o cã tµu: Dïng m¹ch ®iÖn ®­êng ray ng¾n so le ®iÖn mét chiÒu hoÆc xoay chiÒu tÇn sè 50 Hz lµm thiÕt bÞ x¸c nhËn vµ b¸o ®oµn tµu. T¹m thêi cho phÐp dïng Sensor lo¹i SR - 10 - 00 do C«ng ty Th«ng tin tÝn hiÖu chÕ t¹o cã c¸c tham sè sau: + §iÖn ¸p lµm viÖc : 10V – 30V + Dßng kh«ng t¶i : 40 mA + Dßng cã t¶i lín nhÊt : 62 mA + Kho¶ng c¸ch tíi ®Ønh ray : 42 mm (ï5 mm) + Thêi gian ®éng t¸c : 3 mS + NhiÖt ®é lµm viÖc : Tõ – 100C ®Õn +850C + §é Èm : 95% + §iÖn trë c¸ch ®iÖn : ³ 20 MW (®o thö ë ®iÒu kiÖn:20-250C, ®iÖn ¸p 1000V, ®é Èm 95%) + ThÝch hîp víi tèc ®é ®oµn tµu 3 ~ 160 km/ h Khèi nguån ®iÖn: Nguån ®iÖn sö dông nguån ®iÖn líi 220 VAC cung cÊp nguån xoay chiÒu vµ c¸c bé biÕn thÕ, chØnh lu cung cÊp c¸c ®iÖn ¸p phï hîp cho thiÕt bÞ n¹p vµ n¹p ®Öm cho ¸c quy. Bé Inverter (kÝ hiÖu lµ Ivt) dïng ¾c quy A xÝt kÝn khÝ 24V – 70 AH. ¾c quy ®­îc dÆt trong tñ ®iÒu khiÓn. Khi mÊt ®iÖn, nguån ¾c quy qua bé Inverter sÏ ®­îc ®æi thµnh nguån ®iÖn 220V – 50Hz ®¶m b¶o cho thiÕt bÞ ho¹t ®éng liªn tôc (Thêi gian ho¹t ®éng tèi ®a khi mÊt ®iÖn líi lµ 48 giê. §iÖn ¸p c«ng t¸c 220 VAC±10%. Tiªu hao ®iÖn ë tr¹ng th¸i b×nh th­êng b»ng 20W. Tiªu hao ®iÖn ë tr¹ng th¸i ®éng b»ng 120W. III.5. TÝn hiÖu c¶nh b¸o ®­êng ngang tù ®éng dïng PLC ®iÒu khiÓn . ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh l« gÝc (PLC) dïng trong hÖ thèng tÝn hiÖu ®­êng ngang c¶nh b¸o tù ®éng lµ bé phËn cèt lâi cña hÖ thèng. Nã kÕt hîp víi thiÕt bÞ x¸c b¸o tµu qua bé b¶o an, qua thiÕt bÞ giao tiÕp ®Çu vµo, kÕt nèi víi thiÕt bÞ giao tiÕp ®Çu ra. ThiÕt bÞ nguån ®iÖn cung cÊp cho tÊt c¶ c¸c bé phËn cña hÖ thèng. Bªn c¹nh ®ã cßn cã c¸c thiÕt bÞ phô trî. ViÖc ph©n bæ c¸c thiÕt bÞ còng gièng nh­ hÖ thèng tÝn hiÖu c¶nh b¸o dïng r¬ le ®iÒu khiÓn .§iÓm kh¸c biÖt lµ bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh l« gÝc cã mét sè chøc n¨ng ®iÒu khiÓn kh¸c m¹ch ®iÖn r¬ le: thùc hiÖn ®o tèc ®é tøc thêi cña c¸c ®oµn tµu khi b¾t ®Çu vµo tíi khu ®o¹n tíi gÇn ®­êng ngang, kiÓm tra ph©n khu tíi gÇn thanh tho¸t khái trôc b¸nh tµu nªn ph¶i bè trÝ thªm mét sè thiÕt bÞ x¸c b¸o tµu vµ c¸c thiÕt bÞ phô trî kh¸c nh­ bé giao tiÕp gi÷a thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn vµ thiÕt bÞ chÊp hµnh... Bé c¶m biÕn tõ: Sö dông bé c¶m biÕn CT-001 do C«ng ty T­ vÊn §Çu t­ vµ X©y dùng chÕ t¹o cã c¸c th«ng sè kü thuËt sau: §iÖn ¸p lµm viÖc ®Þnh møc : 24 VDC. §iÖn ¸p cùc ®¹i cho phÐp : 100VDC. C«ng suÊt tiªu t¸n cho phÐp lµ : 2,4 VA. Dßng ®iÖn cùc ®¹i : 150 mA. TÇn sè lµm viÖc giíi h¹n : 100 Hz. Kho¶ng c¸ch t¸c ®éng lín nhÊt : 40 mm. NhiÖt ®é lµm viÖc tõ : –100C ®Õn 850C. §é Èm : 100%. ThiÕt bÞ giao tiÕp. ThiÕt bÞ giao tiÕp ®Ó liªn kÕt gi÷a tÝn hiÖu ®Çu ra cña c¶m biÕn víi tÝn hiÖu ®Çu vµo cña PLC, nh»m ®¶m b¶o cho hÖ thèng lµm viÖc æn ®Þnh . ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn tù ®éng: Bé ®iÒu khiÓn PLC (ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh l« gÝc) ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña toµn bé hÖ thèng tÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng ®­êng ngang. Dïng lo¹i PLC lo¹i: S7 – 214 cña h·ng Siemens ghÐp song song. Nguån ®iÖn : HÖ thèng nguån ®iÖn cung cÊp cho thiÕt bÞ dïng ¾c quy a xÝt kh« 24V- 105 AH. Nguån ®iÖn ¾c quy nµy lu«n lu«n ®­îc n¹p bæ sung tõ bé n¹p nguån tù ®éng lÊy tõ nguån ®iÖn xoay chiÒu 220V – 50 Hz t¹i khu vùc ®­êng ngang qua bé biÕn ®æi AC, ®­îc ®¶m b¶o ®iÖn ¸p trªn nguån ¾c quy lµ 24V- 28V. ThiÕt bÞ phô trî: Trong tñ ®iÒu khiÓn cã hÖ thèng qu¹t giã khi nhiÖt ®é trong tñ lín h¬n 400C hÖ thèng qu¹t tù ®éng lµm viÖc; Trong tñ cã ®ång hå ®o ®iÖn ¸p, c­êng ®é dßng ®iÖn n¹p cho ¾c quy: c¸c nót Ên kh«i phôc hÖ thèng, c¶nh b¸o nh©n c«ng hoÆc kh«i phôc dµnh cho duy tu; HÖ thèng tiÕp ®Êt cho tñ theo tiªu chuÈn hiÖn hµnh; 1. ThiÕt bÞ chÊp hµnh: §Ìn LED cã c¸c th«ng sè sau: sö dông ®Ìn mÇu ph¸t x¹ cao: ®Ìn cã 22 nh¸nh, mçi nh¸nh 8 bãng ( tøc lµ cã 198 bãng). §iÖn ¸p lµm viÖc 24 VDC (ï 20%). Dßng ®iÖn lµm viÖc 100 mA cho mét ®Ìn vµng vµ 150 mA cho mét ®Ìn ®á. §é s¸ng cña ®Ìn: 80 bãng x 4800 mCd / bãng. TÝn hiÖu ©m thanh: loa vµ chu«ng sö dông theo chÕ ®é lµm viÖc ngµy ®ªm, cã loa ph¸t ©m thanh c¶nh b¸o b»ng tiÕng nãi. §iÖn ¸p lµm viÖc 24 VDC (ï 20%). C«ng suÊt tiªu thô cña c¶ hai: 6W ban ngµy vµ 3W ban ®ªm. 2. C¸c tr¹ng th¸i häat ®éng cña bé ®iÒu khiÓn PLC: Tr¹ng th¸i b×nh th­êng: Cø mçi lÇn trôc b¸nh tµu ®i qua bé c¶m biÕn lµ mét lÇn PLC nhËn ®­îc tÝn hiÖu. C¨n vµo ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm ®· cµi ®Æt s½n cho ®­êng ngang mµ bé PLC nhËn biÕt c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ tù ®éng xö lý tÝn hiÖu ®Çu ra nh»m thùc hiÖn viÖc cÊp ®iÖn cho hÖ thèng thiÕt bÞ tÝn hiÖu chÊp hµnh ho¹t ®éng, ®¶m b¶o cho ®Ìn ®á vµ chu«ng ®iÖn trªn cét b¸o hiÖu ®­êng bé ho¹t ®éng tr­íc 40 gi©y tr­íc khi tµu ®Õn, ®ãng ®­êng ngang. Khi ®u«i tµu qua khái ®­êng ngang ®­a thiÕt bÞ vÒ tr¹ng th¸i b×nh th­êng (më ®­êng ngang ). Mét sè tr­êng hîp kh¸c: Tr­êng hîp tµu vµo khu ®o¹n tíi gÇn mµ ch¹y chËm hoÆc ®ç trªn khu ®o¹n qu¸ 3 phót bé PLC sÏ tù ®éng ®iÒu khiÓn c¸c cét b¸o hiÖu ®­êng bé c¾t ®Ìn ®á, t¾t m¹ch chu«ng kªu vµ tù ®éng chuyÓn sang chÕ ®é ®Ìn vµng s¸ng nhÊp nh¸y. Khi tµu ch¹y qua ®­êng bé PLC ®iÒu khiÓn t¾t ®Ìn vµng vµ ®­a thiÕt bÞ vÒ tr¹ng th¸i b×nh th­êng. Mçi khi hÖ thèng thiÕt bÞ cã trë ng¹i hoÆc do tµu ch¹y vµo khu ®o¹n tíi gÇn víi tèc ®é qu¸ chËm th× ®­îc ghi nhËn l¹i ®Ó b¸o cho ®¬n vÞ qu¶n lý hoÆc ®a th«ng tin cho thiÕt bÞ qu¶n lý tõ xa. B¸o sù cè (s¸ng ®Ìn vµng trªn c¸c cét b¸o hiÖu ®­êng bé ) trong c¸c tr­êng hîp sau: + C¸c bé c¶m biÕn bÞ háng; + §­êng d©y dÉn ®Õn bé c¶m biÕn bÞ chËp hoÆc ®øt d©y. III.6. TÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng dïng m¸y tÝnh nhóng ®iÒu khiÓn víi thiÕt bÞ c¶m biÕn ®Þa chÊn CBTH 3.0 Khèi c¶m biÕn ®Þa chÊn: §Ó kh¾c phôc tån t¹i hÖ thèng c¶nh b¸o tù ®éng c¬ häc g©y ra víi c¸c Sensor, §­êng s¾t ViÖt Nam ®· tiÕn hµnh thö nghiÖm vµ cho phÐp dïng bé c¶m biÕn ®Þa chÊn. 1. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng: Ph¸t hiÖn tµu ho¶ theo møc rung ®Þa chÊn. Thµnh phÇn cÊu t¹o: Bao gåm c¶m biÕn ®Þa chÊn, bé tiÒn xö lý tÝn hiÖu, bé giao tiÕp hái ®¸p kiÓm tra trë ng¹i ®­êng truyÒn víi tñ ®iÒu khiÓn, vá b¶o vÖ 5 líp (vá nhùa PA, vá epoxy chèng thÊm, vá polymer chèng va ®Ëp, hai líp s¬n ®Æc dông ngoµi cïng chèng thÊm), d©y c¸p nèi tÝn hiÖu hai sîi nèi lªn m¸y tÝnh. Ngoµi ra cßn ph¶i cã cÇu ch× chèng sÐt lan truyÒn l¾p ®Æt trong hép c¸p b¶o vÖ vi m¹ch ®èi víi khèi c¶m biÕn ®Þa chÊn vµ d©y tÝn hiÖu dù phßng trong tr­êng hîp háng m¹ch ®iÖn tö giao tiÕp trong khèi c¶m biÕn ®Þa chÊn. 2. TÝnh n¨ng kü thuËt: ¸p ®æ liÒn khèi víi c¶m biÕn nèi lªn hép c¸p, cã 3 sîi : d©y chung (GND), d©y tÝn hiÖu (S) vµ d©y dù phßng (P)*. C¸c ®Çu d©y c¸p ra cã ®Çu cèt s½n ®Ó thuËn tiÖn g¾n vµo khèi BVTB (Chèng sÐt, b¶o vÖ vµ dù phßng ). KÝch th­íc: h×nh trô ®­êng kÝnh 160 mm, cao 250 mm. D©y dÉn dïng c¸p 3x1 lo¹i ch«n cã vá s¾t gia c­êng, ®é dµi cña c¸p lµ 3m. ChÊt l­îng s¶n phÈm xuÊt x­ëng: 100% s¶n phÈm l¾p ®Æt kh«ng cã lçi. §é bÒn cña s¶n phÈm: kh«ng bÞ ngÊm n­íc trong tr­êng hîp ngÊm n­íc l©u ngµy, nhiÖt ®é lµm viÖc 0-800C, chÞu dung ®éng theo líp ®Êt ch«n c¶m biÕn. KiÓm tra tÜnh: ®iÖn trë gi÷a S vµ GND lµ ~ 10K, gi÷a P vµ GND lµ ~ 3,6K theo mét chiÒu vµ v« cïng lín theo chiÒu ng­îc l¹i. KiÓm tra khi l¾p vµo m¹ch: ®iÖn ¸p mét chiÒu gi÷a S vµ GND kho¶ng tõ 6,5V ®Õn 8,5V. §iÖn ¸p xoay chiÒu khi kh«ng cã tµu ch¹y nhá h¬n 0,01V. KiÓm tra cã tµu ch¹y hoÆc rung ®éng ®Þa chÊn trùc tiÕp trªn khèi c¶m biÕn: ®iÖn ¸p xoay chiÒu trªn 1V. Tuæi thä Ýt nhÊt lµ 3 n¨m tõ khi l¾p ®Æt trong ®iÒu kiÖn kh«ng bÞ sÐt ®¸nh trùc tiÕp hoÆc cè t×nh ®­a ®iÖn ¸p v­ît qu¸ 40V vµo d©y tÝn hiÖu mµ kh«ng cã bé b¶o vÖ giao tiÕp ®Æt trong hép c¸p. Cã kh¶ n¨ng phôc håi m¹ch vi ®iÖn tö trong c¶m biÕn b»ng c¸ch l¾p ®Æt bé dù phßng trong hép c¸p, kh«ng cÇn thay c¶m biÕn. M« h×nh øng dông: Mçi ®iÓm ph¸t hiÖn tµu ho¶ dÆt 2 c¶m biÕn c¸ch nhau mét cÇu ray (12,5m). Môc ®Ých lµ m¸y tÝnh nhóng sÏ ®o kho¶ng c¸ch thêi gian chªnh lÖch gi÷a hai lÇn nhËn ®­îc tÝn hiÖu ®Ó ®­a ra tèc ®é ®oµn tµu vµ ph©n biÖt víi c¸c rung ®éng kh¸c nh­ c«ng nh©n duy tu b¶o d­ìng, tµu ®ç l©u t¹i mét ®iÓm. * Khèi truyÒn th«ng tin Dïng d©y c¸p lo¹i ch«n treo Ýt nhÊt 3 sîi tõ hép nèi tÝn hiÖu vÒ tñ ®iÒu khiÓn. Khèi nµy ®¶m b¶o ®­êng truyÒn tÝn hiÖu tõ ®Çu c¶m øng vÒ tñ ®iÒu khiÓn . * Khèi giao tiÕp ®Çu vµo 1. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng: Nèi kÕt c¶m biÕn víi cæng m¸y tÝnh nhóng th«ng qua bé b¶o vÖ khái sÐt lan truyÒn vµ kiÓm tra trë ng¹i chËp d©y hoÆc ®øt d©y ®iÒu khiÓn. TÝnh n¨ng kü thuËt: T­¬ng ®­¬ng víi mét bé chèng sÐt lan truyÒn 10 ®­êng víi c¸c tÝnh n¨ng vµ thiÕt kÕ ®Æc dông cho ®iÒu kiÖn ®­êng truyÒn tÝn hiÖu vµ tiÕp ®Êt ë ®­êng s¾t ViÖt Nam . §iÖn ¸p lµm viÖc: tÜnh (møc “0”) ë gi¶i tõ 6V ®Õn 8V, ph¸t tÝn hiÖu (møc “1”) ë d­íi 6V ®Õn 9V. Møc tÝn hiÖu ®a ra “0” d­íi 2,5V vµ “1” trªn 2,5V. B¨ng tÇn lµm viÖc díi 10MHz. §iÖn ¸p ®¸nh xuyªn danh ®Þnh ë ®Çu vµo 90V. B¶o vÖ xung sÐt, nhiÔu ®a cÊp. ChÞu 10kA trong ®iÒu kiÖn tiÕp ®Êt ®óng tiªu chuÈn 4W. Khi d©y nèi víi c¶m biÕn bÞ ®øt thi møc ®iÖn ¸p ®Çu vµo lµ 12V, khi chËp th× møc ®iÖn ¸p ®Çu vµo lµ 0V. Do vËy møc ®­a ra cho m¸y tÝnh lµ “1”. NÕu m¸y tÝnh nhóng thÊy møc “1” liªn tôc trong 1 gi©y th× sÏ lµ trë ng¹i, b¸o chÝnh x¸c cæng bÞ trë ng¹i. Mçi cæng giao tiÕp cã mét ®Ìn LED hiÓn thÞ møc ra cña cæng: møc “0” th× t¾t, møc “1” th× s¸ng. Cã kh¶ n¨ng chØnh ®é nhËy, møc can nhiÔu. * Khèi xö lý trung t©m (CPU) Khèi xö lý trung t©m gåm hai m¸y tÝnh nhóng víi mét m¸y lµm nhiÖm vô ®iÒu khiÓn vµ giao tiÕp víi c¸c cæng ®Çu vµo (gäi t¾t lµ MT1), mét m¸y ë phÝa trong lµm nhiªm vô Watch-dog (MT2) vµ ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ c¶nh b¸o néi t¹i tñ ®iÒu khiÓn (c¸ch biÖt víi m«i tr­êng). MT1 lµm nhiÖm vô theo dâi tÝn hiÖu ®­a vÒ tõ c¶m biÕn, 2 ®­êng truyÒn gi¸m s¸t tõ xa vµ khèng chÕ dån tµu gÇn ga, ®iÒu khiÓn ®Ìn ®á, chu«ng, nguån nu«i, t¹o dao ®éng, b¶o vÖ LED c­êng ®é s¸ng cao. MT2 lµm nhiÖm vô theo dâi khëi ®éng m¸y tÝnh 1 trong tr­êng hîp trë ng¹i, ®iÒu khiÓn ®Ìn vµng, ®iÒu khiÓn card ©m thanh, ®iÒu khiÓn mµn h×nh tinh thÓ láng giao tiÕp víi ng­êi kiÓm tra hÖ thèng, ghi l¹i lÞch sö c¸c sù kiÖn x¶y ra trªn ®­êng ngang. 2.TÝnh n¨ng kü thuËt: §iÖn ¸p nguån nu«i tõ 3.3V ®Õn 5V. PhÇn mÒm ®iÒu khiÓn do C«ng ty phÇn mÒm Tù ®éng ho¸ thiÕt kÕ x©y dùng,b¶n quyÒn t¸c gi¶ ®· ®­îc b¶o vÖ t¹i Côc b¶n quyÒn t¸c gi¶. Hai m¸y tÝnh ®­îc nèi kÕt ho¹t ®éng song song theo nguyªn t¾c truyÒn th«ng ®iÖp (message passing) víi tèc ®é thêi gian thùc (172797 baud rate); Giao tiÕp víi m¸y tÝnh PC kiÓm tra lÞch sö c¸c sù kiÖn; §ång hå lµm viÖc 11.059 Mhz; Tèc ®é xö lý tÝn hiÖu: 2Mhz ( 2 triÖu phÐp tÝnh trong 1 gi©y ); Bé nhí trong ®ñ ®Ó l­u lÞch sö 50 sù kiÖn gÇn nhÊt ( c¸c sù kiÖn ®­îc ®Þnh nghÜa trong phÇn mÒm ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ); Néi dung tiÕng nãi c¶nh b¸o tµu ®­îc l­u trong bé nhí m¸y tÝnh víi dung l­îng 64 K (®ñ cho c©u nãi 6 gi©y, chÊt l­îng lÊy mÉu 8000 Hz vµ 8 bit mÉu); * Khèi hiÓn thÞ kiÓm tra thiÕt bÞ Cã 2 hÖ thèng kiÓm tra tr¹ng th¸i cña hiÓn thÞ: C¸c ®Ìn b¸o hiÖu cã nguån vµ m¸y tÝnh ho¹t ®éng; Mµn h×nh tinh thÓ láng thÓ hiÖn ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm trong m¸y tÝnh ho¹t ®éng b×nh th­êng; C¸c ®Ìn bao gåm: Trªn ®Ønh cÇu dao ®iÖn 220V cã ®Ìn LED biÒu thÞ nguån 220V cã sau c¸c cÇu ch× vµ bé chèng sÐt ®­êng nguån. Trªn m¹ch mÆt hép m¸y tÝnh nhóng cã 8 ®Ìn LED ®á biÓu thÞ trë ng¹i vµ tÝn hiÖu cña 8 cæng c¶m biÕn ( ®¸nh sè tõ 1 ®Õn 8 ). Hai ®Ìn LED vµng biÓu thÞ ho¹t cña MT1 vµ ®iÒu khiÓn cã tµu (TX vµ RX). Hai ®Ìn LED vµng biÒu thÞ giao tiÕp víi hai kÕt nèi tõ xa vÒ hai h­íng ®­êng tµu (TM vµ 12V) vµ cÇu ch× nguån nu«i 12V (nu«i c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ). Mét ®Ìn LED vµng thÓ hiÖn cÇu ch× nguån nu«i 24V ( nu«i c¸c thiÕt bÞ biÓu thÞ tÝn hiÖu ). Mét ®Ìn ®á trong nót “ KiÓm tra “ thÓ hiÖn m¹ch æn ¸p 5V nu«i m¸y tÝnh nhóng kh«ng cã trë ng¹i. 2. KiÓm tra b»ng thÓ hiÖn ®Ìn. §Ìn nguån 220V kh«ng s¸ng : kiÓm tra ®iÖn l­íi, cÇu ch× 220V, bé chèng sÐt qu¸ ¸p ®­êng nguån. §Ìn 24V kh«ng s¸ng: kiÓm tra cÇu ch× bé æn ¸p nguån 24Vvµ cÇu diode 24V. §Ìn 12V kh«ng s¸ng: kiÓm tra vÕ thø 2 cña bé nguån. §Ìn ®á trong nót “ KiÓm tra” kh«ng s¸ng: æn ¸p 5V cÊp nguån cho m¸y tÝnh nhóng kh«ng ho¹t ®éng. §Ìn RX kh«ng nh¸y ®Òu: MT1 kh«ng ho¹t ®éng. §Ìn TM s¸ng: tµu dån tõ ga qua ghi nh­ng kh«ng qua ®­êng ngang. §Ìn TX s¸ng nh¸y: m¸y tÝnh ®iÒu khiÓn ®Ìn ®á nh¸y. C¸c ®Ìn ®á tõ 1 ®Õn 8 s¸ng liªn tôc thÓ hiÖn ®­êng nèi kÕt ®Õn c¶m biÕn t­¬ng øng cã trë ng¹i. §Ìn ®á còng s¸ng khi c¶m biÕn ®­îc g¾n ®óng qui c¸ch vµo cäc ®Êu nh­ng jump t­¬ng øng víi c¶m biÕn trªn GTV bÞ th¸o ra. NÕu ®Ìn ®á nh¸y thÓ hiÖn cã tÝn hiÖu ®Þa chÊn trªn c¶m biÕn t­¬ng øng. §Ìn ®á kh«ng s¸ng nÕu kh«ng cã c¶m biÕn( ®øt hoÆc kh«ng l¾p ) vµ Jump t­¬ng øng trªn GTV kh«ng c¾m. * PhÇn mÒm ®iÒu khiÓn Ngoµi c¸c lËp tr×nh thùc hiÖn ®óng chu tr×nh ho¹t ®éng m« t¶ trong phÇn tiÕp theo vµ ®iÒu khiÓn c¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng, phÇn mÒm m¸y tÝnh trong hÖ thèng Cadpro CBTH 3.0 cßn cã n©ng cao ch­¬ng tr×nh kiÓm tra tù ®éng x¸c ®Þnh lçi c¶m biÕn b»ng l« gÝc vµ tù ®éng ch¹y hÖ thèng ë chÕ ®é phßng khi mét trong hai c¶m biÕn ë mét ®Çu tÇu trë ng¹i. C¶m biÕn ®­îc x¸c ®Þnh lµ cã trë ng¹i nÕu phÇn mÒm thÊy mét trong c¸c hiÖn t­îng sau: §øt hoÆc chËp d©y c¸p tÝn hiÖu: møc ra cña GTV t¹i cæng t­¬ng øng ë “1” liªn tôc dµi h¬n 1 gi©y; Cã tµu ch¹y theo ®óng hµnh tr×nh l« gÝc t¹i c¸c c¶m biÕn l©n cËn nh­ng kh«ng cã tÝn hiÖu t¹i c¶m biÕn ®¸nh dÊu lçi; Cã tÝn hiÖu t¹i c¶m biÕn ®¸nh dÊu lçi nh­ng kh«ng cã tÝn hiÖu c¶m biÕn l©n cËn trong vßng 5 phót; Khi mét trong hai c¶m biÕn ch«n cÆp 12m bÞ ghi nhËn lµ cã trë ng¹i, phÇn mÒm sÏ tù ®éng chuyÓn sang chÕ ®é c¶nh b¸o víi mét c¶m biÕn t¹i mét ®iÓm c¶nh b¸o tµu: tµu vµo c¶nh b¸o ngay kh«ng x¸c ®Þnh ph­¬ng h­íng vµ tèc ®é ®ãng ch¾n. Do vËy, hÖ thèng CBTH 3.0 ho¹t ®éng kh«ng biÓu thÞ trë ng¹i ®Ìn vµng ngay c¶ khi 3 trong sè 6 ®Þa chÊn ghi nhËn lµ lçi nÕu cÆp ®Þa chÊn cßn l¹i c¶m biÕn tèt. C¶m biÕn háng chØ ®­îc th«ng b¸o trªn mµn h×nh vµ cã thÓ b¸o b»ng ®Ìn LED. Khi c¶m biÕn ®­îc phÇn mÒm ghi nhËn lµ cã trë ng¹i l¹i nhËn tÝn hiÖu víi l« gÝc hîp lý th× nã ®­îc tù ®éng ghi nhËn lµ ho¹t ®éng. Mµn h×nh sÏ kh«ng th«ng b¸o lçi c¶m biÕn ®ã n÷a. §©y lµ ®iÒu kiÖn tù phôc håi do nh÷ng ®éng t¸c gi¶ nh­ duy tu gâ ®Ëp trªn c¶m biÕn, n­íc ngËp HF-4 g©y trë ng¹i ng¾n m¹ch c¶m biÕn. Khi tµu dõng trong ph©n khu tíi gÇn qu¸ 3 phót, hÖ thèng sÏ b¸o trë ng¹i vµ ghi nhËn lµ 2 c¶m biÕn ®­îc coi lµ chê tµu ra sÏ bÞ ®¸nh dÊu trë ng¹i. Khi tµu ch¹y qua 2 c¶m biÕn ®ã theo ®óng l« gÝc th× phÇn mÒm sÏ tù ®éng kh«i phôc tr¹ng th¸i cña c¶m biÕn. * §iÒu khiÓn vµ giao tiÕp ®Çu ra Nguyªn t¾c ho¹t ®éng: NhËn ®iÒu khiÓn tõ m¸y tÝnh nhóng vµ ®iÒu khiÓn c¸c tÇng c«ng suÊt. TÝnh n¨ng kü thuËt: C¸c ®iÒu khiÓn ®­îc ®ãng më b»ng r¬ le chÞu t¶i 5A ®iÖn ¸p 12V. Cã 3 R¬ le: r¬ le ®Ìn vµng, r¬ le chu«ng- ©m thanh vµ r¬ le ®Ìn ®á. Trong mét sè tr­êng hîp ®Æc biÖt nh­ kÕt nèi ®­êng bé hoÆc ®ãng ch¾n, hÖ thèng ®· cã mét r¬ le dù phßng. §iÖn ¸p ®­a ra nu«i ®Ìn LED ®· qua mét bé rung 100Hz nh»m t¨ng c­êng ®é s¸ng cña LED vµ b¶o vÖ tuæi thä ®Ìn LED. Víi thiÕt kÕ cña cadPro CBTH 3.0, mçi d©y LED m¾c nèi tiÕp chÞu t¶i 24V chØ cÇn 6 LED, mçi LED sÏ cã dßng ®i qua gÇn gÊp ®«i ë chÕ ®é lµm viÖc th«ng th­êng hiÖn nay. Tuæi thä cña bãng LED còng ®­îc n©ng cao trong khi c­êng ®é s¸ng cña ®Ìn gÊp 4 víi cïng sè bãng ®Ìn LED trªn mét b¶ng ®Ìn, cïng c«ng suÊt tiªu hao. * ThiÕt bÞ nguån C¸c thµnh phÇn: Bé giao tiÕp 220V bao gåm cÇu ch×, bé chèng sÐt h¹t næ 471V g©y chËp m¹ch ph¸ cÇu ch× khi gÆp ®iÖn ¸p lín h¬n 470V ®­êng nguån. BiÕn ¸p 220V-10x12V víi gi¶i lµm viÖc tõ 180V ®Õn 290V ®Çu vµo b¶o ®¶m ®iÖn ¸p ra tõ 2x12V ®Õn 2x18V. Hai bé ®iÒu khiÓn n¹p ¾c quy theo møc d­íi 12V n¹p, trªn 12,8V c¾t, khèng chÕ dßng n¹p díi 7A. Mét tæ ¾c quy 2 b×nh 12V acquy dung l­îng tõ 45Ah ®Õn 70Ah. Mét bé ®iÒu khiÓn tù ®éng chuyÓn m¹ch nguån tõ nguån qua n¾n dßng thµnh nguån ¾c quy khi mÊt ®iÖn l­íi. Mét bé b¶o vÖ chèng qu¸ ¸p, xung nhiÔu ®­êng nguån cho m¹ch m¸y tÝnh nhóng. §ång hå chØ thÞ dßng n¹p ¾c quy. æn ¸p. 2. TÝnh n¨ng kü thuËt: Trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc 20 ngµy víi 20 ®«i tµu/ ngµy, c¸c qu¹t th«ng giã t¾t, hai tæ 45Ah b¶o ®¶m cho hÖ thèng CadPro CBTH 3.0 ho¹t ®éng kh«ng cã trë ng¹i Ýt nhÊt 20 ngµy liªn tôc. B¶o ®¶m n¹p ¾c quy ë tr¹ng th¸i ®ãi víi dßng n¹p cùc ®¹i 10A. Nguån nu«i m¸y tÝnh khi cã ®iÖn xoay chiÒu cã ®é ph¼ng cao, kh«ng lät nhiÔu xoay chiÒu. Ch­¬ng 2 §­êng NGANG KM 7+137 Vµ C¸C THIÕT KÕ DïNG CHO §­êng NGANG KM 7+137 i.Giíi thiÖu kh¸i qu¸t vÒ ®­êng ngang KM 7+137. §­êng ngang km7+137 khu gian Gi¸p b¸t - V¨n ®iÓn thuéc tuyÕn ®­êng s¾t thèng nhÊt Hµ Néi – Sµi Gßn. §­êng ngang km 7+137 hiÖn ch­a cã hÖ thèng tÝn hiÖu phßng vÖ. BÒ mÆt giao c¾t ®­êng ngang réng 6m. Tèc ®é ch¹y tµu cùc ®¹i trªn khu gian lµ 60 km/h (trong c«ng lÖnh tèc ®é ch¹y tµu n¨m 2003 cña LH§SVN). §­êng ngang km 7+137 lµ mét ®­êng ngang ®¬n n»m gi÷a khu gian Gi¸p b¸t - V¨n ®iÓn. §­êng ngang cã mËt ®é giao th«ng ®i l¹i t­¬ng ®èi lín, ý thøc ng­êi d©n ch­a cao nªn cÇn lùa chän lo¹i h×nh tÝn hiÖu phßng vÖ ®­êng ngang ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho ng­êi vµ c¸c ph­¬ng tiÖn khi qua ®­êng ngang. Bªn c¹nh ®ã theo §iÒu lÖ ®­êng ngang 2001 th× ®­êng ngang km 7+137 lµ mét ®­êng ngang kh«ng ®ñ tiªu chuÈn: lèi rÏ vµo ®­êng ngang lµ ®­êng Quèc lé song song víi ®­êng s¾t, dÔ g©y nguy hiÓm cho ng­êi vµ ph­¬ng tiÖn l­u th«ng qua l¹i trªn ®­êng ngang. Mµ trong quy ®Þnh cña §iÒu lÖ ®­êng ngang th× lèi rÏ vµo ®­êng ngang chØ cho phÐp mét gãc nhän nh­ng kh«ng nhá h¬n 450 trong tr­êng hîp ngo¹i lÖ. II.Lùa chän thiÕt bÞ cho ®­êng ngang km 7+137. Qua nghiªn cøu vµ t×m hiÓu c¸c lo¹i h×nh thiÕt bÞ ®­êng ngang c¶nh b¸o tù ®éng hiÖn cã trªn ®­êng s¾t ViÖt Nam. T«i quyÕt ®Þnh chän lo¹i h×nh thiÕt bÞ tÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng dïng PLC víi c¶m biÕn tõ. HiÖn nay lo¹i h×nh nµy ®ang ®­îc sö dông phæ biÕn trªn ®­êng s¾t ViÖt Nam. Nã phï hîp víi ®iÒu kiÖn cña ®­êng s¾t ViÖt Nam vµ thÓ hiÖn ®­îc tÝnh ­u viÖt h¬n so víi c¸c lo¹i h×nh c¶nh b¸o tr­íc ®©y nh­ c¶nh b¸o b»ng nh©n c«ng, c¶nh b¸o b»ng r¬le. TÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng cã ­u ®iÓm lµ thêi gian chiÕm dông ®­êng ngang ng¾n: 40 gi©y. Cã thÕ x¸c ®Þnh h­íng ch¹y tµu b»ng c¸c c¶m biÕn, cã thÓ ®iÒu chØnh thêi gian c¶nh b¸o ®­êng ngang... * Lùa chän c¸c thiÕt bÞ cho ®­êng ngang: II.1. Cét ®Ìn b¸o hiÖu ®­êng bé: §Æt hai cét ®Ìn b¸o hiÖu ®­êng bé vÒ phÝa bªn ph¶i h­íng ®i vµo ®­êng ngang. Sö dông lo¹i h×nh cét tÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng “§N-2001” ®· ®­îc Liªn hiÖp §SVN cho phÐp sö dông trong toµn ngµnh vµ ®· ®­îc c¶i tiÕn. Cét vµ t¸n ®Ìn, hép chu«ng, culiª ®­îc s¬n tÜnh ®iÖn ®¶m b¶o ®é bÒn vµ ®Ñp (xem b¶n vÏ trang sau). II.2. Bé ®iÒu khiÓn PLC: 2 bé(1 chÝnh, 1 phô) §Æt trong tñ ®iÒu khiÓn Bé ®iÒu khiÓn dïng lo¹i S7-214 (CPU-224) cña h·ng Siemens cã c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt chÝnh sau: NhiÖt ®é lµm viÖc: 00 C – 750 C §é Èm: 5%-95% KÝch th­íc (réng-dµi-cao):120.5-80-62 (mm) C«ng suÊt tiªu thô: 7W Sè cæng vµo: 14 cæng Sè cæng ra: 10 cæng Sè m« ®un më réng: 7 m«®un Sè bé ®Þnh thêi gian: 256 Sè bé ®Õm: 256 Sè cæng truyÒn th«ng: 1 cæng (RS485/PPI) Tèc ®é truyÒn th«ng: 9.6, 19.2, 187.5 KB Kho¶ng c¸ch truyÒn lín nhÊt: 1200 m D¶i ®iÖn ¸p lµm viÖc: 20.4 – 28.8 VDC §iÖn ¸p vµo ph¸ háng: 35 VDC trong thêi gian 0,5 s §iÖn ¸p vµo cho phÐp tíi 30 VDC Häat ®éng b×nh th­êng: 24 VDC, dßng 4 mA Cæng vµo ë tr¹ng th¸i 1: ®iÖn ¸p thÊp nhÊt lµ 15 VDC vµ dßng lín nhÊt lµ 2,5 mA. Cæng vµo ë tr¹ng th¸i 0 : ®iÖn ¸p cao nhÊt 5 VDC vµ dßng 1 mA Kh«ng b¶o vÖ qu¸ t¶i ë ®Çu vµo Sè ®Çu vµo kÝch ho¹t cïng mét lóc lµ 14 §iÖn ¸p ë ®Çu ra cho phÐp lµ: 20.4 ¸ 28.8 VDC Dßng ë cæng ra tr¹ng th¸i 1: 0,75 A Trë kh¸ng ra khi ®­îc kÝch ho¹t: 0,3 W Dßng rß ë cæng ra: 10 mA Dßng ph¸ huû ®Çu ra: 8A trong thêi gian 100ms Kh«ng b¶o vÖ qu¸ t¶i ë ®Çu ra II.3. Bé x¸c b¸o ®oµn tÇu §Æt 6 bé c¶m biÕn BERO (3RG4644 – 6AN01) cña h·ng SIEMENS (xem b¶n vÏ trang sau) cã c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt sau: §iÖn ¸p lµm viÖc tõ 10 – 30 V §é nh¹y lín nhÊt 40 mA Dßng ®iÖn qu¸ t¶i 0,2 A NhiÖt ®é lín nhÊt 800c §é Èm 100 % §iÖn trë c¸ch ®iÖn ³ 100 MW II.4. Bé ph¸t ©m thanh Dïng thiÕt bÞ c¶nh b¸o b»ng ©m thanh do C«ng Ty T­ vÊn §Çu t­ & X©y dùng s¶n xuÊt, ®¨t trong tñ ®iÒu khiÓn(xem b¶n vÏ 04) cã c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt sau: Nguån nu«i 12 VDC/2A TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn: møc ®iÖn ¸p 18 – 24 VDC C«ng suÊt PMax: 15 W Trë kh¸ng ra: 4 W - 8 W Lµm viÖc ë chÕ ®é: “Chó ý cã tÇu ra ®­êng ngang” II.5. Bé giao tiÕp: Bé giao tiÕp phï hîp víi c¸c c¶m biÕn lo¹i BERO (3RG4644 – 6AN01), ®Æt trong tñ ®iÒu khiÓn (xem b¶n vÏ trang sau) cã c¸c ®Æc tÝnh sau: Cã 6 cæng vµo, 6 cæng ra §iÖn ¸p danh ®Þnh 24 VDC TÝn hiÖu kiÓm tra: møc ®iÖn ¸p 16 – 18 VDC II.6. Khèi nguån: CÊp nguån cho c¶nh b¸o tù ®éng tõ nguån ¾c quy. M¹ch n¹p cho ¾c qui lµm viÖc ë chÕ ®é tù ®éng ®iÒu chØnh n¹p. Cã thÓ thay ®æi dßng n¹p ¾c qui b»ng c¸ch ®Çu t¾t R1 hoÆc R2 hoÆc R3. §­îc ®Æt trong tñ ®iÒu khiÓn (xem b¶n vÏ trang sau) + Khi ®iÖn ¸p ¾c qui £ 24 V: m¹ch tù ®éng n¹p. + Khi ®iÖn ¸p ¾c qui ³ 28 V: M¹ch n¹p tù ®éng ng¾t. + Dßng n¹p tèi ®a: 5 A. + ¾c qui gåm 2 tæ, mçi tæ 24 V – 100 AH. II.7. §Ìn LED: Sö dông lo¹i ®Ìn LED “LED-CT-001”(xem b¶n vÏ trang sau), cã c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt sau: +Dïng lo¹i ®Ìn LED cã ®é ph¸t x¹ cao, ®¶m b¶o tÇm nh×n tÝn hiÖu tõ kho¶ng c¸ch trªn 100m. +VØ ®Ìn LED bao gåm 198 bãng chia thµnh 22 nh¸nh song song víi nhau, mçi nh¸nh cã 9 bãng ®Ìn. VØ ®Ìn LED ®­îc chia thµnh nhiÒu tam gi¸c ®Òu b»ng nhau, c¸c ®Ìn LED ®­îc bè trÝ t¹i ®Ønh cña c¸c tam gi¸c ®Òu ®Ó ®¶m b¶o c­êng ®é s¸ng cao vµ ®ång ®Òu. + C¸c ®Ìn LED ®­îc bè trÝ theo nguyªn t¾c xen kÏ ®Ó khi cã mét sè bãng ®Ìn bÞ háng th× vÉn ®¶m b¶o ®é s¸ng t­¬ng ®èi ®ång ®Òu, kh«ng bÞ xu©t hiÖn vïng tèi. + M¹ch ®Ìn LED cã ®é bÒn cao vµ æn ®Ønh nhê cã m¹ch æn ¸p vµ c¸c ®iÖn trë b¶o vÖ + C¸c th«ng sè cña m¹ch ®Ìn LED: §iÖn ¸p sö dông: tõ 22-28VDC §iÖn ¸p tiªu thô: 330 mA C«ng suÊt tiªu thô: 5.3 W II.8.Loa: Sö dông loa nÐn lo¹i 8W -15W, ®Æt trªn cét ®Ìn b¸o hiÖu ®­êng bé, l¾p trong hép gç hoÆc t«n ®¶m b¶o ©m thanh râ rµng, trung thùc, vµnh loa réng ®¶m b¶o ph¹m vi phñ ©m thanh lín. II.9.Chu«ng: Chu«ng l¾p trong hép gç hoÆc t«n,l¾p trªn cét tÝn hiÖu ®­êng bé, sö dông chu«ng 24VDC ®¶m b¶o ph¸t ©m thanh râ rµng ph¶i ®ñ lín cho ng­êi ®i bé c¸ch xa 15m vÉn nghe râ. III.S¬ ®å bè trÝ lo¹i h×nh thiÕt bÞ: IV.Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng vµ cña tõng thiÕt bÞ: * Nguyªn lý gi¸m s¸t – kiÓm tra: IV.1. Gi¸m s¸t: Toµn bé hÖ thèng cã thÓ gi¸m s¸t trùc tiÕp b»ng phÇn mÒm GS Version 1.0. PhÇn mÒm nµy cã t¸c dông gióp cho ng­êi kiÓm tra cã thÓ gi¸m s¸t tr¹ng th¸i ho¹t ®éng t¹i chç cña toµn bé hÖ thèng c¶nh b¸o ®­êng ngang tù ®éng mét c¸ch trùc quan. Khi ch¹y phÇn mÒm nµy, ng­êi sö dông ph¶i c¾m c¸p PC/PPI vµo cæng PPI cña PLC chÝnh (®ang ë chÕ ®é “Run”). Vµ kÝch ho¹t vµo nót “Cho phÐp truyÒn” ®Ó kÝch ho¹t viÖc truyÒn th«ng gi÷a m¸y tÝnh vµ PLC. §Ó nhËn biÕt ®­îc m¸y tÝnh vµ PLC cã ®ang ë tr¹ng th¸i kÕt nèi ®­îc hay kh«ng, ng­êi sö dông nh×n vµo thanh diÔn tiÕn ë gãc cuèi bªn tay ph¶i cña mµn h×nh cã chuyÓn dÞch hay kh«ng hoÆc ë gãc bªn tr¸i cã hiÖn lªn dßng ch÷ “ch­a kÕt nèi”. PhÇn mÒn nµy mÆc ®Ønh cæng truyÒn th«ng lµ cæng COM1. V× vËy ng­êi sö dông ch­¬ng tr×nh nµy nªn chó ý ®Ó c¾m c¸p cho ®óng cæng COM1 trªn m¸y tÝnh. Khi m¸y tÝnh ®­îc kÕt nèi víi PLC (cÇn chó ý lµ PLC chÝnh) th× viÖc thÓ hiÖn cña mµn h×nh nh­ sau: Khi cã tÇu t¸c ®éng vµo c¶m biÕn nµo th× c¶m biÕn ®ã s¸ng ®á lªn. C¶m biÕn nµy ®Õm ®­îc bao nhiªu xung, th× c¶m biÕn t­¬ng øng trªn mµn h×nh nh¸y ®­îc b»ng sè lÇn t­¬ng øng. §ång thêi sè trôc mµ hÖ thèng ®Õm ®ùc ®Òu thÓ hiÖn trªn c¸c « ch÷. C¸c cét tÝn hiÖu trªn mµn h×nh, ®­îc thÓ hiÖn t­¬ng øng víi c¸c cét tÝn hiÖu, ë ngoµi ®­êng ngang vµ tÝn hiÖu ®Ìn phï hîp víi tr¹ng th¸i ho¹t ®éng hoÆc kh«ng ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ thËt. Chu«ng vµ loa trªn mµn h×nh m¸y tÝnh ®­îc thÓ hiÖn t­¬ng øng víi tr¹ng th¸i ho¹t ®éng hoÆc kh«ng ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ (kh«ng ho¹t ®éng lµ mÇu ghi, khi ho¹t ®éng chuyÓn sang mµu xanh). Ngoµi ra mµn h×nh m¸y tÝnh cßn thÓ hiÖn ®­îc thêi gian trÔ mµ PLC ®· tÝnh to¸n ®Ó më tÝn hiÖu c¶nh b¸o ®­êng ngang vµ ®ång hå ®Õm thêi gian tÇu ®Õn ®­êng ngang. Mµn h×nh còng thÓ hiÖn khi hÖ thèng chuyÓn sang chÕ ®é c¶nh b¸o ®Ìn vµng (chó ý: Khi ®oµn tÇu ch¹y ng­îc trë l¹i th× sè l­îng trôc ®Õm ®­îc t¨ng gÊp ®«i). IV.2. KiÓm tra: Bé nhí cña PLC cã thÓ l­u ®­îc sè liÖu vÒ thêi ®iÓm ®oµn tÇu qua ®­êng ngang trong ph¹m vi 42 ®oµn tÇu gÇn nhÊt. Khi cÇn thiÕt kiÓm tra cã thÓ in Ên vµ b¸o c¸o sè liÖu b»ng phÇn mÒm GS. Version 1.0. * C¸c d÷ liÖu ®­îc thÓ hiÖn khi b¸o c¸o lµ: Ngµy, th¸ng, n¨m, giê, phót, gi©y cña ®oµn tÇu khi qua ®­êng ngang (thêi ®iÓm hÖ thèng më tÝn hiÖu cho ®­êng bé). V× vËy phÇn mÒm GS. Version 1.0 yªu cÇu cÊu h×nh tèi thiÓu cña m¸y tÝnh nh­ sau: Tèc ®é 200 MHz Ram: 32 Mb Cæng truyÒn th«ng : COM1 Dung l­îng æ cøng cßn trèng: 30 Mb PhÇn mÒn Microsoft Access §Ó lÊy ®­îc d÷ liÖu mµ PLC l­u tr÷, ng­êi sö dông cÇn ph¶i c¾m c¸p PC/PPI vµo cæng PPI cña PLC phô (®ang ë chÕ ®é “Run”) vµ kÝch ho¹t vµo nót “Cho phÐp truyÒn” trªn mµn h×nh gi¸m s¸t cña phÇn mÒm GS. Version 1.0. Khi ®ã trªn mµn h×nh gi¸m s¸t, ng­êi sö dông cÇn ph¶i kÝch ho¹t vµo nót. “B¸o c¸o d÷ liÖu”. Sau ®ã kÝch ho¹t vµo cæng I1.3. cña PLC phô. khi ®ã d÷ liÖu trªn mµn h×nh ®­îc thÓ hiÖn nh­ sau: Khi cÇn thiÕt Ýn Ên, ng­êi sö dông cÇn nhËp vµo c¸c th«ng tin nh­: tuyÕn ®­êng s¾t, ng­êi kiÓm tra, km sè. §Ó xem tr­íc khi in, ng­êi sö dông kÝch ho¹t vµo nót “In Ên”. Khi ®ã mµn h×nh nh­ sau: §Ó in Ên, ng­êi sö dông kÝch ho¹t vµo nót “Print” trªn gãc trªn bªn tr¸i mµn h×nh. NÕu ng­êi dông muèn l­u tr÷ d÷ liÖu võa kiÓm tra th× chØ viÖc kÝch ho¹t vµo nót “export” trªn mµn h×nh. Chó ý: NÕu trªn m¸y tÝnh mµ cßn l­u tr÷ d÷ liÖu cña nh÷ng lÇn kiÓm tra tr­íc ®©y, th× ng­êi sö dông cÇn ph¶i kÝch ho¹t vµo nót “Xo¸ d÷ liÖu” trªn thanh c«ng cô cña mµn h×nh gi¸m s¸t. Khi xo¸ c¸c d÷ liÖu trªn th× míi lÊy ®­îc c¸c d÷ liÖu mµ PLC ®ang l­u tr÷. §Ó t¨ng tÝnh b¶o mËt trong c«ng t¸c kiÓm tra, phÇn mÒn yªu cÇu ng­êi sö dông ph¶i nhËp ®óng mËt khÈu cña m×nh. MËt khÈu nµy chØ cung cÊp cho ng­êi cã thÈm quyÒn trong ngµnh. Ch­¬ng3 TÝnh to¸n vµ lËp dù to¸n cô thÓ cho ®­êng ngang Km7+137. I. TÝnh to¸n chiÒu dµi ph©n khu tíi gÇn: HiÖn t¹i tèc ®é khu gian lµ 60 km/h. §Ó dù phßng cho t­¬ng lai, chän tèc ®é khu gian t¨ng ®Õn 50% (t­¬ng øng víi vËn tèc lµ Vmax = 90 km/h) ®Ó thiÕt kÕ. §iÒu lÖ ®­êng ngang hiÖn hµnh quy ®Þnh t¹i ®iÒu 21 vÒ thêi gian bËt tÝn hiÖu c¶nh b¸o ®èi víi hÖ thèng phßng vÖ gåm ®Ìn b¸o hiÖu vµ ch¾n tèi thiÓu b»ng 50 gi©y. Cßn ®èi víi hÖ thèng phßng vÖ kh«ng ch¾n chän thêi gian bËt ®Ìn hiÖu c¶nh b¸o t¸c ®éng tr­íc khi tµu ®Õn ®­êng ngang tèi thiÓu lµ 40 gi©y vµ tèi ®a lµ 180 gi©y. Ta chän tth«ng b¸o = 40 (s) Víi tth«ng b¸o = 40 (s) kho¶ng c¸ch tíi gÇn mçi phÝa (S) sÏ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: S = vmax.t (m) Trong ®ã v lµ vËn tèc cùc ®¹i tÝnh trong t­¬ng lai tøc lµ : vmax = 90 km/h = 25 (m/s) VËy: S = 25 x 40 = 1000 (m) II.TÝnh to¸n nguån ®iÖn cho tñ ®iÒu khiÓn vµ ®Ìn b¸o hiÖu ®­êng bé II.1.TÝnh c«ng suÊt cña hÖ thèng II.1.1C«ng suÊt cho loa: Loa sö dông lµ lo¹i loa nÐn lo¹i 8W - 15W vµ ®iÖn ¸p sö dông lµ lo¹i nguån 24V DC / 2A. Nªn ta cã c«ng suÊt tiªu thô cho mét loa lµ: Pmét loa= 24 x 2 = 48W C«ng suÊt tiªu thô cho hai loa lµ: P1 = 2 x 48 = 96W II.1.2. C«ng suÊt cho m¹ch th¾p ®Ìn tÝn hiÖu ®­êng bé: Khi cã tµu qua ®­êng ngang còng nh­ gÆp sù cè th× chØ cã hai ®Ìn Led lµm viÖc. Nªn ta cã c«ng suÊt cña hai ®Ìn Led lµ (U =24V, I = 330 mA): C«ng suÊt 1 LED lµ: P1 LED = 0,33 x 24 = 7,92W. C«ng suÊt cña c¶ 2 ®Ìn LED lµ: P2 LED =2 x 7,92 = 15,84W II.1.3. C«ng suÊt cho chu«ng: Dßng ®iÖn cho chu«ng kho¶ng 2mA = 0,02A vµ nguån dïng lµ nguån 24V. Nªn ta cã c«ng suÊt tiªu thô cho mét chu«ng sÏ lµ: P cho 1 chu«ng = 0,02 x 24 = 0,48W. C«ng suÊt tiªu thô cho c¶ hai chu«ng lµ: P3 = 2 x 0,48 = 0,96W. II.1.4. C«ng suÊt cho PLC: C«ng suÊt tiªu thô cho 1 PLC (víi ®iÖn ¸p 24V DC dßng ®Þnh møc lµ 220mA = 0,22A) lµ: P1 PLC = 24 x 0,28 = 6,72 W. C«ng xuÊt tiªu thô cho c¶ 2 PLC lµ : P 4=6,72 x 2 = 13,44 W. II.1.5. C«ng suÊt cho m¹ch giao tiÕp: M¹ch giao tiÕp cã dßng tiªu thô tèi ®a lµ 20mA = 0,02A, nªn ta cã c«ng suÊt tiªu thô cho 1 m¹ch giao tiÕp lµ: P1m¹ch giao tiÕp= 24 x 0,02 = 0,048 W. C«ng xuÊt tiªu thô cho c¶ 2 m¹ch giao tiÕp lµ : P5 = 0,048 x 2 =0,096 W. II.1.6. C«ng suÊt cho c¶m biÕn tõ: Dßng ®iÖn tiªu thô cña c¶m biÕn lóc cã tµu lµ 35mA = 0,035A, tõ ®©y ta cã c«ng suÊt tiªu thô tèi ®a cho mét c¶m biÕn lµ: Pmét c¶m biÕn = 0,035 x 24 = 0,84W. C«ng suÊt tiªu thô cho 6 c¶m biÕn lµ: P6 = 6 x 0,84 = 5,04 W. II.1.7. C«ng suÊt cho d©y tÝn hiÖu vµ d©y dÉn ®iÖn: Ta chän d©y c¸p cã f 1,4 dÉn ®Õn ®iÖn trë t­¬ng øng cña lo¹i d©y nµy lµ 21,5 V/ km ®«i. Tæng chiÒu dµi c¸p chóng ta sö dông lµ 5000 m, tõ ®©y ta cã ®iÖn trë cho c¸p lµ: Rc¸p = 21,5 x 5 = 107,5V. C«ng suÊt tiªu thô cña c¸p sÏ lµ: P7 = U2/R = 242/ 107,5= 5,36W. II.2.TÝnh dung l­îng ¾c quy ViÖc chän dung l­îng nguån ¾c quy cho hÖ thèng tÝn hiÖu phßng vÖ tù ®éng ch­a cã c¸c quy ®Þnh cô thÓ nµo ë ®­êng s¾t ViÖt Nam. Do ®ã trong thiÕt kÕ nµy t¹m thêi ®­a ra hai chØ tiªu lµm c¨n cø tÝnh chän, trong ®ã xÐt theo chÕ ®é lµm viÖc cã thÓ x¶y ra ®èi víi hÖ thèng phßng vÖ tù ®éng nµy ®ã lµ: chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng cña hÖ thèng vµ tr¹ng th¸i x¶y ra sù cè hÖ thèng kÐo dµi. Nguyªn t¾c lùa chän mét lµ ®¶m b¶o trong tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh th­êng nguån ¾c quy dù phßng ph¶i ®¶m b¶o l©u dµi kh«ng ph¶i thay thÕ hay xóc n¹p l¹i, hai lµ trong chÕ ®é khi cã sù cè hÖ thèng x¶y ra th­êng xuyªn dÉn tíi tiªu hao nguån dù phßng nhiÒu th× dung l­îng ¾c quy dù phßng cÇn ®ñ lín ®Ó ng­êi duy tu kiÓm tra ®Þnh kú cã thÓ ph¸t hiÖn ®Ó thay thÕ kÞp thêi. Trªn nguyªn t¾c nªu trªn, c¸c chØ tiªu t¹m ®­a ra trong thiÕt kÕ nµy lµ: Trong chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng dung l­îng ¾c quy cho phÐp hÖ thèng lµm viÖc tèi thiÓu 1 n¨m kh«ng ph¶i thay thÕ, t¹m gäi lµ chÕ ®é b×nh th­êng. T¶i trong tr­êng hîp nµy lÊy phô t¶i lµm viÖc trong tr¹ng th¸i cã sù cè cña hÖ thèng ®Ó tÝnh to¸n. Trong chÕ ®é lµm viÖc th­êng xuyªn cã sù cè lµm tiªu tèn nguån dù phßng th× dung l­îng ¾c quy cÇn ®¶m b¶o cho hÖ thèng lµm viÖc liªn tôc tèi thiÓu 1 tuÇn ®Ó kÞp ph¸t hiÖn vµ cã biÖn ph¸p thay thÕ. T¶i trong tr­êng hîp nµy th× lÊy phô t¶i lµm viÖc trong tr¹ng th¸i cã sù cè cña hÖ thèng ®Ó tÝnh to¸n. 3.5.1. TÝnh nguån trong chÕ ®é b×nh th­êng Tiªu thô nguån mét ngµy ®ªm cña hÖ thèng (QHT) ®­îc tÝnh trung b×nh theo sè ®«i tµu = 15 ®«i / ngµy ®ªm. Mçi lÇn tµu qua hÖ thèng lµm viÖc trong kho¶ng thêi gian 1 phót. C«ng suÊt tiªu thô nguån chung cña hÖ thèng (PHT) trong tr¹ng th¸i nµy bao gåm: PHT =P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + P7 Trong ®ã P1 lµ c«ng suÊt tiªu thô cña loa P2 lµ c«ng suÊt tiªu thô cña LED P3 lµ c«ng suÊt tiªu thô cña chu«ng P4 lµ c«ng suÊt tiªu thô cña PLC P5 lµ c«ng suÊt tiªu thô cña m¹ch giao tiÕp P6 lµ c«ng suÊt tiªu thô cña c¶m biÕn P7 lµ c«ng suÊt tiªu thô cña c¸p PHT lµ c«ng suÊt tiªu thô cña c¶ hÖ thèng ->PHT = 96 + 15,84 + 0,96 + 13,44+ 0,096+ 5,04 + 3,82 = 135,196(W) ~135(W) Víi bé nguån ¾c quy 24VDC c«ng suÊt trªn yªu cÇu dßng t¶i: IHT = 135 /24 =5,625A. QHT/ngµy ®ªm = 15 ®«i/ngµy ®ªm x 2 x 5,625A x (1/60)h =2,8125 Ah. Dung l­îng nguån cÇn cung cÊp trong thêi gian 1 n¨m lµ: QHT/1 n¨m = 2,8125Ah x 365 ngµy = 1026,5625 Ah~1026,56Ah Gi¶ thiÕt chÕ ®é cÊp nguån kh«ng æn ®Þnh, thêi gian mÊt ®iÖn trung b×nh chiÕm ®Õn 10 % tæng thêi gian lµm viÖc th× dung l­îng ¾c quy cÇn kho¶ng 102,656 cho hÖ thèng trong mét n¨m. 3.5.2. TÝnh nguån trong chÕ ®é tiªu tèn nguån Trong tr­êng hîp x¶y ra sù cè th× hÖ thèng chØ cã ®Ìn vµng, PLC vµ m¹ch giao tiÕp ph¶i lµm viÖc. Vµ c«ng suÊt tiªu thô cña hÖ thèng lóc nµy gåm P2 , P4, P5, c«ng suÊt tiªu thô trong tr­êng hîp cã sù cè: PSC = P2 + P4 + P5 =15,6 +13,44 + 0,096=29,136W~29W tõ ®©y ta cã yªu cÇu cña dßng t¶i lµ: ISC = 29 W / 24V (Ah). QSC/ngµy ®ªm = 29/24 x 24 = 29 Ah. Dung l­îng ¾c quy cÇn cung cÊp cho hÖ thèng trong vßng 7 ngµy lµ: Q = 29 x 7 = 203Ah. VËy chän 2 tæ acquy 100Ah ®Êu nèi tiÕp. III. LËp dù to¸n kÝnh phÝ cho hÖ thèng: B¶ng vÆt t­ chñ yÕu STT Tªn vËt t­ Quy c¸ch §.vÞ TÝnh Sè l­îng §¬n gi¸ (§) T. TiÒn (§) Ghi chó 1 Cét th ®­êng bé Cét 2 2,778,000 5,556,000 2 §Ìn vµng cét TH ®­êng bé LED §Ìn 1 700,000 700,000 3 §Ìn ®á cét th ®­êng bé LED Bé 2 2,800,000 5,600,000 4 C¶m biÕn tõ BERO (3RG4644 – 6AN01 C¸i 6 3,500,000 21,000,000 Ph¸t hiÖn tµu 5 Bé c¾t sÐt nguån ®iÖn EPLF Bé 1 658,000 658,000 6 Mãng tñ ®iÒu khiÓn C¸i 2 95,000 190,000 7 Ac quy 12V-100AH Segasa Tæ 2 1,000,000 2,000,000 8 ChØnh l­u si lic 24V-30A Bé 2 700,000 1,400,000 9 Chu«ng 24V C¸i 2 120,000 240,000 10 Bé l­u ®iÖn (UPS) 1kw Bé 1 3,500,000 3,500,000 11 Bé biÕn ¸p 0,6kw Bé 1 600,000 600,000 12 Bé PLC S7214 Bé 1 5,000,000 5,000,000 13 Bé ph¸t hiÖn lçi hÖ thèng Bé 1 5,000,000 5,000,000 14 Tñ r¬le C¸i 1 2,000000 2,000,000 15 M¸y tÝnh PC C¸i 1 6,000,000 6,000,000 16 C¸p ch«n 5(2) m 33 m 10,000 330,000 17 C¸p treo 9(1) m 39 m 15,000 585,000 18 C¸p treo 5(1) m 2000m 11,000 22,000,000 19 Hép c¸p HZ-12 Hép 6 90,000 540,000 20 Loa C¸i 1 120,000 120,000 21 C¸p ®iÖn lùc ch«n 2x2,5 m 76 9,000 684,000 22 èng luån c¸p ®/k34 m 25 10,000 250,000 23 D©y s¾t chÞu lùc ®/k4 kg 500 6,500 3,250,000 24 Ap-to-mat 10A C¸i 3 15,000 45,000 25 Hép c¸p HZ-12 C¸i 6 15000 90,000 26 Xi m¨ng kg 200 746 1,492,000 27 C¸t vµng m3 1 68,000 68,000 28 §¸ d¨m m3 1 50,000 50,000 29 C¸t ®en r¶i r·nh c¸p m3 12 276,000 30 G¹ch chØ viªn 300 96,000 31 CÇu ch× C¸i 14 5000 70,000 32 ThiÕc hµn Kg 1 35000 35000 33 S¬n phßng rØ nt 1 12,000 12,000 34 S¬n tr¾ng nt 2 17,000 34,000 35 S¬n ®en nt 1 14,000 14,000 36 S¬n x¸m nt 2 16,500 33,000 37 Loa ph¸t thanh C¸i 1 500,000 500,000 38 C¸c linh kiÖn kh¸c 5,000,000 Céng tæng sè 95,018,000 Nh©n c«ng - Nh©n c«ng thi c«ng ®­êng ngang 7,825 h - Nh©n c«ng bæ xung 2,500 h Céng nh©n c«ng 10,325 h =1291 c«ng Thµnh tiÒn ®¬n gi¸ 18415 ®/c«ng 23,766,859® Tæng hîp chi phÝ VËt t­ thiÕt bÞ 95,018,000® Nh©n c«ng 23,766,859® Céng trùc tiÕp (A) 118,784,859® Dù phßng (10%) 11,878,486® Céng gi¸ trÞ dù to¸n (T) 130,663,345®. IV. KÕt luËn ­u, nh­îc ®iÓm vµ h­íng c¶i t¹o cña lo¹i h×nh thiÕt bÞ ®· chän. Trong suèt thêi gian võa qua tiÕn hµnh thö nghiÖm, dïng thö vµ thùc tÕ khai th¸c ®­a vµo sö dông h¬n 100 hÖ thèng tÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng t¹i c¸c ®­êng ngang cÊp 3 chñ yÕu trªn tuyÕn ®­êng s¾t Thèng NhÊt, mÉu thiÕt kÕ ®­êng ngang c¶nh b¸o tù ®éng dïng PLC ®· kh¾c phôc ®­îc nhiÒu tån t¹i, cã nhiÒu ­u ®iÓm h¬n: Ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®­îc lËp hoµn thiÖn h¬n, cã dù tr÷ nãng vµ ho¹t ®éng tin cËy h¬n, tuy vËy hÖ thèng ®¹t ®é æn ®Þnh ch­a cao(10 – 2); C«ng nghÖ chÕ t¹o ®­îc bé c¶m biÕn ph¸t hiÖn tµu bÒn ch¾c, ho¹t ®éng chÝnh x¸c h¬n, cã ®é tin cËy 10 –4 ; Cã bæ sung thiÕt kÕ thªm c¸c bé chèng sÐt, d©y tiÕp ®Êt cho mét sè thiÕt bÞ; Cã hoµn thiÖn kÕt cÊu m¹ch ®Ìn LED; m¹ch nguån ®iÖn... . Dïng PLC ®iÒu khiÓn lµm cho hÖ thèng tÝn hiÖu ho¹t ®éng linh ho¹t h¬n so víi mÉu thiÕt kÕ dïng r¬ le ®iÒu khiÓn: X¸c ®Þnh ®­îc h­íng tµu ch¹y ®Õn ®­êng ngang; §o ®­îc tèc ®é tøc thêi (gi¸ trÞ trung b×nh ch¹y trªn ®o¹n ®­êng ng¾n) ®Ó ®iÒu chØnh thêi gian ®ãng ®­êng ngang (b»ng ph­¬ng ph¸p lµm trÔ thêi gian b¸o tµu ®Õn ®­êng ngang, tr¸nh ®ãng ®­êng ngang qu¸ l©u khi tµu ch¹y chËm h¬n tèc ®é quy ®Þnh trong c«ng lÖnh tèc ®é); §Õm ®­îc sè trôc b¸nh tµu (toa xe, ®Çu m¸y) ®· vµo ph©n khu tíi gÇn ®Ó x¸c ®Þnh ph©n khu ®· thanh tho¸t hay vÉn cßn bÞ chiÕm dông nh»m tù ®éng ®­a hÖ thèng thiÕt bÞ vÒ tr¹ng th¸i b×nh th­êng. ViÖc ®Õm trôc b¸nh tµu lµ vÊn ®Ò kh¸ phøc t¹p, khi bé c¶m biÕn ho¹t ®éng kÐm æn ®Þnh nh­ kh«ng ®Õm ®­îc khi tµu hÉng b¸nh hoÆc ho¹t ®éng ®Õm khi cã vËt b»ng s¾t (kh«ng ph¶i lµ trôc b¸nh tµu ) l­ít ngang qua c¶m biÕn sÏ dÉn ®Õn ®Õm sai sè trôc lµm cho hÖ ®iÒu khiÓn gÆp trë ng¹i, khã kh¨n cho viÖc kh«i phôc thiÕt bÞ vÒ tr¹ng th¸i b×nh th­êng. Ngoµi ra dïng tÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng cßn lµm gi¶m ®­îc phô t¶i ®­êng ngang (thêi gian tµu chiÕm dông ®­êng ngang,cÊm giao th«ng ®­êng bé) t¨ng n¨ng lùc th«ng qua cña ®­êng ngang, tr¸nh ïn t¾c giao th«ng ®­êng bé (theo quy ®Þnh cña §iÒu lÖ ®­êng ngang hiÖn hµnh th× ph¶i ®ãng ch¾n hoµn toµn tr­íc khi tµu tíi ®­êng ngang, 40s ®èi víi tÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng vµ 50s ®èi víi cÇn ch¾n tù ®éng) Tuy nhiªn bªn c¹nh nh÷ng ­u ®iÓm cña hÖ thèng c¶nh b¸o tù ®éng dïng PLC vÉn cßn tån t¹i nh÷ng nh­îc ®iÓm cÇn kh¾c phôc: §é tin cËy cña c¸c sensor do ViÖt Nam s¶n xuÊt ch­a ®¹t ®­îc tiªu chuÈn cña quèc tÕ (khèi OSZD yªu cÇu ®é tin cËy cña sensor lµ 10 –9) Ch­a l¾p ®Æt ®­îc tÝn hiÖu ng¨n ®­êng ®Ó th«ng b¸o trë ng¹i trªn ®­êng ngang cho l¸i tµu v× nhiÒu nguyªn nh©n; Ch­a x¸c ®Þnh ®­îc ®é tin cËy cña ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm lËp tr×nh cho bé ®Õm trôc; Ch­a cã thiÕt bÞ kiÓm ch­íng t¹i ®­êng ngang (thiÕt bÞ kiÓm tra ch­íng ng¹i vËt trªn ®­êng ngang) nh»m th«ng b¸o cho l¸i tµu vÒ trë ng¹i trªn ®­êng ngang. Ch­a thÓ tù ®éng gi¸m s¸t tõ xa cho tÊt c¶ c¸c lo¹i h×nh thiÕt bÞ dïng c¶nh b¸o tù ®éng; §· sö dông rÊt nhiÒu lo¹i c¶m biÕn ph¸t hiÖn tµu nh­ m¹ch ®iÖn ®­êng ray, ph« t« sensor, c¸c lo¹i sensor ®iÖn, tõ, ®iÖn tõ, ®Þa chÊn... nh­ng ch­a chän ®­îc lo¹i nµo cã tÝnh æn ®Þnh cao; Trë ng¹i chÝnh cña hÖ thèng CBT§ hiÖn nay lµ do sensor g©y ra. Nh÷ng sensor c«ng nghiÖp nhËp tõ n­íc ngoµi th× kh«ng phï hîp víi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®íi cña §SVN, c¸c lo¹i thiÕt bÞ s¶n xuÊt trong n­íc do c«ng nghÖ chÕ t¹o kÐm, ch­a ®ñ thiÕt bÞ ®o kiÓm ®Ó cã c¸c tham sè kÜ thuËt, chØ tiªu kÜ thuËt chÝnh x¸c. VÝ dô: chÕ t¹o ra bé c¶m biÕn nh­ng ch­a biÕt dïng ®Ó ®o ®­îc tèc ®é cña tµu trong ph¹m vi tõ bao nhiªu km/h ®Õn bao nhiªu km/h; PhÇn mÒm lËp nªn cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc thêi gian ®ãng ®­êng ngang ®­îc tõ bao nhiªu gi©y ®Õn bao nhiªu phót; Ch­a ®o ®­îc c­êng ®é ¸nh s¸ng cña ®Ìn LED lµ bao nhiªu, ®é lÖch trôc cña chïm s¸ng qua thÊu kÝnh lµ bao nhiªu, tÇm nh×n do c¸c ®Ìn LED t¹o ra, chïm s¸ng cña ®Ìn ®­îc khuyÕch ®¹i ®Õn møc nµo; Ch­a cã tiªu chÝ ®¸nh gi¸ chÊt l­îng cña tõng thiÕt bÞ, tõng hÖ thèng thiÕt bÞ do ta s¶n xuÊt so víi tiªu chuÈn thÕ giíi; Ch­a thèng nhÊt ®­îc quan ®iÓm dïng ®­êng ngang c¶nh b¸o tù ®éng cho tÊt c¶ c¸c ®­êng ngang mµ míi chØ dïng cho ®­êng ngang cÊp 3, n¬i mËt ®é tµu xe qua l¹i ®­êng ngang thÊp; Ch­a thèng nhÊt ®­îc mÉu ®Þnh h×nh cho hÖ thèng thiÕt bÞ tÝn hiÖu ®­êng ngang (nhiÒu kiÓu lo¹i kh¸c nhau); D©n trÝ thÊp nªn ®­êng ngang c¶nh b¸o tù ®éng s¸ng ®á nh­ng vÉn cø lao bõa vµo ®­êng ngang dÉn ®Õn c¸c tai n¹n th­¬ng t©m. MÉu thiÕt kÕ ch­a gi¶i quyÕt hÕt c¸c t×nh huèng xÈy ra ®èi víi hÖ ®Õm trôc cho c¸c lo¹i ®­êng ngang: trong ga, gÇn ga vµ ®­êng ngang gÇn nhau thµnh côm; H­íng c¶i t¹o hÖ thèng : Nghiªn cøu chÕ t¹o ra c¸c lo¹i sensor cã ®é æn ®Þnh cao, ®¹t ®­îc tiªu chuÈn quèc tÕ cña khèi OSZD (10-9); CÇn nghiªn cøu thö nghiÖm c¸c lo¹i h×nh c¶nh b¸o tù ®éng míi nh­ sö dông m¸y tÝnh nhóng cña c«ng ty CADPRO nh­ng cÇn ph¶i cã thêi gian thö nghiÖm; Cho dïng thö c¸c lo¹i ®Ìn LED mµu ph¸t x¹ cao cã ®é s¸ng cao h¬n c¸c ®Ìn b¸o hiÖu hiÖn dïng; Nghiªn cøu c¸c gi¶i ph¸p ®Ó ®­a ®­îc tÝn hiÖu c¶nh b¸o tù ®éng vµo tÊt c¶ ®­êng ngang c¸c cÊp tuy nhiªn vÉn ph¶i b¶o ®¶m yÕu tè an toµn. Tæ chøc theo dâi kÜ ho¹t ®éng cña c¸c m¸y tÝn nhóng, c¸c c¶m biÕn, c¸c bé vi xö lý, c¸c phÇn mÒm ®· cã, ph©n tÝch thèng kª, ph©n lo¹i trë ng¹i ®Ó t×m gi¶i ph¸p h÷u hiÖu lo¹i trõ vµ hoµn thiÖn hÖ thèng ®· cã; Lùa chän mÉu CBT§ dïng vi xö lý ®iÒu khiÓn ®Ó ®iÒu chØnh thêi gian ®ãng ®­êng ngang vµ gi¸m s¸t tõ xa ®­îc c¸c hÖ CBT§ trong khu gian. Hoµn thiÖn bé g¸ l¾p c¶m biÕn vµo ray sao cho c¶m biÕn kh«ng bÞ xª dÞch, long èc vÝt. Tr­íc m¾t khi ch­a chÕ t¹o ®­îc c¶m biÕn tèt h¬n ®­êng s¾t ViÖt Nam ®· vµ ®ang thö nghiÖm dïng c¶m biÕn ®Þa chÊn thay thÕ cho c¶m biÕn ®iÖn tõ. Võa qua ®· thay ®­îc ë 100 ®­êng ngang. C¶m biÕn ®Þa chÊn lµ phÇn tö thô ®éng kh«ng cÇn nguån nu«i, ®­îc ch«n s©u d­íi nÒn ®­êng h¬n 70 cm nªn Ýt bÞ c¸c t¸c ®éng c¬ häc lµm háng. Tuy nhiªn ph¶i lËp tr×nh phÇn mÒm cho PLC sao cho phï hîp víi c¶m biÕn ®Þa chÊn. Kh«ng thÓ dïng nh­ phÇn lËp tr×nh ®· lµm cho c¶m biÕn tõ. Ch­¬ng IV C¸c gi¶i ph¸p hoµn thiÖn hÖ thèng ®­êng ngang c¶nh b¸o tù ®éng HiÖn nay hÖ thèng ®­êng ngang c¶nh b¸o tù ®éng trªn ®­êng s¾t ViÖt Nam cßn nhiÒu nh­îc ®iÓm cÇn kh¾c phôc. ë ®©y t«i xin ®­a ra mét sè gi¶i ph¸p ®Ó kh¾c hoµn thiÖn hÖ thèng: Nghiªn cøu lËp tr×nh phÇn mÒm ®iÒu khiÓn sao cho khi 1 trong 2 c¶m biÕn ph¸t hiÖn ë ®Çu vµo (theo h­íng tµu ch¹y) kh«ng ho¹t ®éng th× hÖ thèng kh«ng trë vÒ tr¹ng th¸i ®Ìn vµng nhÊp nh¸y (b¸o trë ng¹i) mµ vÉn ®¶m b¶o khi ®oµn tµu ®Õn gÇn ®­êng ngang, chiÕm dông ph©n khu tíi gÇn, thiÕt bÞ tÝn hiÖu tù ®éng ®ãng ®­êng ngang phÝa ®­êng bé: chu«ng reo, ®Ìn ®á b¸o hiÖu trªn ®­êng bé bËt s¸ng, ®­a ®­êng ngang vÒ tr¹ng th¸i cÊm ®­êng bé.Khi ®u«i tµu qua khái ®­êng ngang, c¸c tÝn hiÖu phÝa ®­êng bé, më ®­êng ngang ®èi víi ng­êi vµ ph­¬ng tiÖn giao th«ng ®­êng bé. TiÕn tíi bá tÝn hiÖu ®Ìn vµng trªn cét tÝn hiÖu ®­êng bé; §èi víi ®­êng ngang ®¬n (®­êng ngang ë gi÷a khu gian cã khu ®o¹n tíi gÇn ng¾n h¬n kho¶ng c¸ch tõ ®­êng ngang ®Õn cét hiÖu vµo ga) th× chØ bè trÝ 4 bé c¶m biÕn ph¸t hiÖn tµu: mçi ®iÓm b¸o tµu ®Õn (theo h­íng tµu ch¹y) 1 c¶m biÕn; vµ 2 c¶m biÕn ë 2 bªn ®­êng ngang ®Ó më ®­êng ngang sau khi ®u«i tµu qua khái ®­êng ngang.Lµm nh­ vËy võa ®¬n gi¶n ho¸ thiÕt bÞ, võa rÎ tiÒn x©y dùng v× Ýt c¶m biÕn h¬n, võa dÔ qu¶n lý, Ýt s¸ng ®Ìn vµng nhÊp nh¸y trªn cét ®Ìn b¸o hiÖu ®­êng bé h¬n. Thùc chÊt ®Ó ®¬n gi¶n ho¸ yªu cÇu trong ho¹t ®éng cña hÖ thèng. §­a ra c¸c tiªu chÝ ®¸nh gi¸ chÊt l­îng tiªu chuÈn ®Ó ®¸nh gi¸ ®é tÝn cËy cña tõng thiÕt bÞ, hÖ thèng s¶n xuÊt trong n­íc ®Ó ®¹t ®­îc c¸c tiªu chuÈn quèc tÕ; Nghiªn cøu ®Ó cã thÓ ®Æt tÝn hiÖu ng¨n ®­êng dïng cho c¶nh b¸o tù ®éng ®Ó cã thÓ th«ng b¸o kÞp thêi cho tµi xÕ; Nghiªn cøu ®Ó ®­a vµo sö dông hÖ thèng tù ®éng gi¸m s¸t tõ xa cho tÊt c¶ c¸c lo¹i h×nh thiÕt bÞ c¶nh b¸o tù ®éng; Kh¾c phôc nh÷ng tån t¹i cña hÖ c¶nh b¸o tù ®éng b»ng c¸ch x©y dùng vµ thö nghiÖm thiÕt bÞ gi¸m s¸t ho¹t ®éng cña hÖ thèng tõ trung t©m quy ®Þnh ®Ó nhanh chãng ph¸t hiÖn trë ng¹i, gi¶i quyÕt kÞp thêi; Hoµn thiÖn c¸c thiÕt bÞ x¸c b¸o ®oµn tµu ®Ó ®¹t ®é tin cËy cao. Khi kh«ng tù s¶n xuÊt trong n­íc ®­îc th× mua cña n­íc ngoµi c¸c bé c¶m biÕn cã chÊt l­îng quèc tÕ; Ph¶i nghiªn cøu thö nghiÖm hÖ thèng ph¸t hiÖn ch­íng ng¹i t¹i ®­êng ngang ®Ó cã thÓ ph¸t triÓn sö dông cÇn ch¾n tù ®éng; Quy ®Þnh chÝnh thøc c¸c tiªu chuÈn cña hÖ thèng tÝn hiÖu ®­êng ngang tù ®éng,c¸ch duy tu söa ch÷a gi¶i quyÕt trë ng¹i nhanh; Hoµn thiÖn c¸c ®Þnh h×nh vÒ ®­êng ngang cã tÝn hiÖu tù ®éng; Cho tiÕp tôc thö nghiÖm mét sè c¸c lo¹i c¶m biÕn kh¸c chÕ t¹o c¶i biªn tõ s¶n phÈm cña n­íc ngoµi nh­ super sonic cña Bé CA ®ang dïng; sö dông c¸c bé phËn vi xö lý ®¬n gi¶n; cho dïng c¸c ®Ìn LED mµu ph¸t x¹ cao cã ®é s¸ng cao h¬n c¸c ®Ìn b¸o hiÖu hiÖn dïng; §iÒu chØnh thêi gian ®ãng, më ®­êng ngang tíi møc tèi ®a cã thÓ thùc hiÖn ®­îc trong ®iÒu kiÖn cô thÓ nh»m n©ng n¨ng lùc th«ng qua cña ®­êng ngang, lµ gi¶i ph¸p h÷u hiÖu, cÇn ®­îc xem xÐt vµ cho phÐp thùc hiÖn, lµ biÖn ph¸p chèng ïn t¾c giao th«ng; CÇn quy ®Þnh tèc ®é ch¹y tµu tèi thiÓu trªn khu gian ®Ó tr¸nh tr­êng hîp tµu ch¹y qu¸ chËm lµm cho hÖ thèng c¶nh b¸o tù ®éng ho¹t ®éng nhÇm; CÇn x©y dùng cÇu v­ît hoÆc cÇu chui t¹i nh÷ng ®­êng ngang cã mËt ®é giao th«ng lín. Bªn c¹nh c¸c gi¶i ph¸p vÒ vÊn ®Ò kü thuËt cßn c¸c gi¶i ph¸p vÒ kinh tÕ, x· héi ®Ó cã thÓ gi¶i quyÕt hoµn thiÖn vÊn ®Ò: CÇn tuyªn truyÒn vËn ®éng quÇn chóng nh©n d©n tham gia b¶o ®¶m trËt tù an toµn giao th«ng ®­êng s¾t. In c¸c pan«, ¸p phÝch qu¶ng c¸o ®Ó tuyªn truyÒn ®Æc biÖt t¹i c¸c x· ph­êng vµ c¸c hé d©n däc ven ®­êng s¾t. KÕt hîp gi­a c«ng t¸c tuyªn truyÒn trªn c¸c th«ng tin ®¹i chóng víi viÖc trùc tiÕp cïng c¸c ®Þa ph­¬ng tæ chøc c¸c cuéc thi t×m hiÓu luËt lÖ giao th«ng toµn quèc; Phèi hîp víi lùc l­îng c«ng an c¸c ®Þa ph­¬ng vµ c¸c c«ng ty qu¶n lý ®­êng s¾t trªn toµn quèc ®Ó vËn ®éng vµ yªu cÇu c¸c hé d©n vÞ ph¹m hµnh lang an toµn giao th«ng ®­êng s¾t dì bá c¸c c«ng tr×nh vi ph¹m; §ãng c¸c cäc mèc chØ giíi cña ®­êng s¾t vµ giao cho c¸c ®Þa ph­¬ng qu¶n lý. T¹o c¸c hµnh lang ph¸p lý b¶o vÖ ®­êng s¾t t¹i khu vùc ®­êng ngang; Ph¶i phèi hîp chÆt chÏ gi÷a c¸c ®¬n vÞ qu¶n lý ®­êng bé vµ ®¬n vÞ qu¶n lý ®­êng s¾t ®Ó c¾m ®Çy ®ñ c¸c biÓn b¸o, hµng rµo, cäc tiªu, c¸c v¹ch chØ ®­êng theo quy ®Þnh luËt lÖ hiÖn hµnh nh»m t¨ng c­êng phßng vÖ tèt ®­êng ngang vÒ phÝa ®­êng s¾t. Tuy nhiªn trong t­¬ng lai ngµnh ®­êng s¾t sÏ ph¸t triÓn h¬n n÷a, tèc ®é ch¹y tµu ngµy mét cao. Nªn nghiªn cøu thö nghiÖm c¸c c«ng nghÖ tiªn tiÕn cña thÕ giíi vÝ dô hÖ thèng tÝn hiÖu ®Çu m¸y kiÓu liªn tôc ¸p dông c«ng nghÖ th«ng tin di ®éng vµ th«ng tin ®Þnh vÞ toµn cÇu GPS cã sù mãc nèi víi thiÕt bÞ ®­êng ngang sÏ lo¹i trõ hÖ thèng tÝn hiÖu ng¨n ®­êng trªn mÆt ®Êt ë nh÷ng khu gian ®Æc biÖt cã mËt ®é ®­êng ngang lín vi ph¹m quy ®Þnh vÒ kho¶ng c¸ch tèi thiÓu gi÷a c¸c ®­êng ngang. ViÖc ¸p dông c«ng nghÖ tiªn tiÕn nµy sÏ cho phÐp n©ng cao tèc ®é trªn c¸c khu gian ë khu vùc ®«ng d©n c­ cã mËt ®é ®­êng ngang lín, rót ng¾n thêi gian chê ®îi trªn c¸c ®­êng ngang do c¸c ®­êng ngang ho¹t ®éng t­¬ng ®èi ®éc lËp víi nhau. Gi¶m bít sè l­îng ®­êng ngang b»ng c¸ch lµm cÇu v­ît t¹i c¸c giao c¾t ®ång møc gi÷a ®­êng s¾t vµ ®­êng bé ®­a l¹i nh÷ng lîi Ých kinh tÕ vµ phï hîp víi hoµn c¶nh kinh tÕ ®Êt n­íc.