(untitled) (Промышленный Транспорт Казахстан, 2024)
В статье представлен комплексный технический анализ аппаратуры тональных рельсовых цепей (ТРЦ), применяемых в системах железнодорожной автоматики и интервального регулирования движения поездов. Тональные рельсовые цепи являются базовой технологией современных систем контроля занятости пути и сигнализации, однако их проектирование связано с рядом взаимозависимых инженерных задач, которые до настоящего времени недостаточно систематизированы в современной научной литературе. В исследовании рассмотрены семь ключевых факторов проектирования, определяющих функционирование ТРЦ: отсутствие изолирующих стыков и его влияние на импеданс соседних цепей; ограничения длины кабеля, обусловленные эффектами распределённых параметров; дополнительные шунтирующие зоны и их зависимость от длины цепи, частоты сигнала и сопротивления балласта; питание нескольких цепей от одного генератора; взаимные помехи между соседними цепями, работающими на одинаковой частоте; ухудшение характеристик при низком сопротивлении балласта; риск несанкционированного приёма кодов АЛС катушками локомотива следом идущего поезда. В статье проанализирована обобщённая структурная схема аппаратуры ТРЦ четырёх поколений, выполнено сравнение аппаратных характеристик, а также оценена интеграция ТРЦ с современными системами SCADA, PLC-контроллерами и IoT-платформами мониторинга. Представлен сравнительный анализ эксплуатационных характеристик оборудования ТРЦ-3 и цифровых систем ТРЦ-4, включая показатели отказов, интервалы технического обслуживания, энергопотребление и возможности предиктивного обслуживания. Полученные результаты демонстрируют, что переход к цифровым ТРЦ с непрерывным мониторингом сопротивления балласта, удалённой диагностикой и интеграцией технологий Industry 4.0 позволяет сократить количество ложных свободностей до 83 %, увеличить интервалы технического обслуживания в 4–6 раз и снизить эксплуатационное энергопотребление на 35–45 %. Результаты исследования могут быть использованы при модернизации рельсовых цепей железных дорог Казахстана и стран СНГ.