Đồ Án Thiết kế cho hệ thống cảnh báo tự động dùng PLC tại đường ngang KM 7 +137 trên tuyến đường sắt thống

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, hoạtđộng 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 IV

CÁC GIẢI PHÁP HOÀN THIỆN HỆ THỐNG ĐƯỜNG NGANG CẢNH BÁO TỰ ĐỘNG
Hiện nay hệ thống đường ngang cảnh báo tự động trên đường sắt Việt Nam còn nhiều nhược điểm cần khắc phục. Ở đây tôi xin đưa ra một số giải pháp để khắc hoàn thiện hệ thống:
Nghiên cứu lập trình phần mềm điều khiển sao cho khi 1 trong

2 cảm biến phát hiện ở đầu vào (theo hướng tàu chạy) không hoạt động thì hệ thống không trở về trạng thái đèn vàng nhấp nháy (báo trở ngại) mà vẫn đảm bảo khi đoàn tàu đến gần đường ngang, chiếm dụng phân khu tới gần, thiết bị tín hiệu tự động đóng đường ngang phía đường bộ: chuông reo, đèn đỏ báo hiệu trên đường bộ bật sáng, đưa đường ngang về trạng thái cấm đường bộ.Khi đuôi tàu qua khỏi đường ngang, các tín hiệu phía đường bộ, mở đường ngang đối với người và phương tiện giao thông đường bộ. Tiến tới bỏ tín hiệu đèn vàng trên cột tín hiệu đường bộ;
Đối với đường ngang đơn (đường ngang ở giữa khu gian có khu đoạn tới gần ngắn hơn khoảng cách từ đường ngang đến cột hiệu vào ga) thì chỉ bố trí 4 bộ cảm biến phát hiện tàu: mỗi điểm báo tàu đến (theo hướng tàu chạy) 1 cảm biến; và 2 cảm biến ở 2 bên đường ngang để mở đường ngang sau khi đuôi tàu qua khỏi đường ngang.Làm như vậy vừa đơn giản hoá thiết bị, vừa rẻ tiền xây dựng vì ít cảm biến hơn, vừa dễ quản lý, ít sáng đèn vàng nhấp nháy trên cột đèn báo hiệu đường bộ hơn. Thực chất để đơn giản hoá yêu cầu trong hoạt động của hệ thống.
- Đưa ra các tiêu chí đánh giá chất lượng tiêu chuẩn để đánh giá độtín cậy của từng thiết bị, hệ thống sản xuất trong nước để đạt được các tiêu chuẩn quốc tế;
- Nghiên cứu để có thể đặt tín hiệu ngăn đường dùng cho cảnh báo tự động để có thể thông báo kịp thời cho tài xế;
- Nghiên cứu để đưa vào sử dụng hệ thống tự động giám sát từ xa cho tất cả các loại hình thiết bị cảnh báo tự động;
- Khắc phục những tồn tại của hệ cảnh báo tự động bằng cách xây dựng và thử nghiệm thiết bị giám sát hoạt động của hệ thống từ trung tâm quy định để nhanh chóng phát hiện trở ngại, giải quyết kịp thời;
- Hoàn thiện các thiết bị xác báo đoàn tàu để đạt độ tin cậy cao. Khi không tự sản xuất trong nước được thì mua của nước ngoài các bộ cảm biến có chất lượng quốc tế;
- Phải nghiên cứu thử nghiệm hệ thống phát hiện chướng ngại tạiđường ngang để có thể phát triển sử dụng cần chắn tự động;

- Quy định chính thức các tiêu chuẩn của hệ thống tín hiệu đường ngang tự động,cách duy tu sửa chữa giải quyết trở ngại nhanh;
- Hoàn thiện các định hình về đường ngang có tín hiệu tự động;

- Cho tiếp tục thử nghiệm một số các loại cảm biến khác chế tạo cải biên từ sản phẩm của nước ngoài như super sonic của Bộ CA đang dùng; sử dụng các bộ phận vi xử lý đơn giản; cho dùng các đèn LED màu phát xạ cao có độ sáng cao hơn các đèn báo hiệu hiện dùng;
- Điều chỉnh thời gian đóng, mở đường ngang tới mức tối đa có thể thực hiện được trong điều kiện cụ thể nhằm nâng năng lực thông qua của đường ngang, là giải pháp hữu hiệu, cần được xem xét và cho phép thực hiện, là biện pháp chống ùn tắc giao thông;
- Cần quy định tốc độ chạy tàu tối thiểu trên khu gian để tránh trường hợp tàu chạy quá chậm làm cho hệ thống cảnh báo tự độnghoạt động nhầm;

- Cần xây dựng cầu vượt hoặc cầu chui tại những đường ngang có mật độ giao thông lớn.
Bên cạnh các giải pháp về vấn đề kỹ thuật còn các giải pháp về kinh tế, xã hội để có thể giải quyết hoàn thiện vấn đề:
- Cần tuyên truyền vận động quần chúng nhân dân tham gia bảo đảm trật tự an toàn giao thông đường sắt. In các panô, áp phích quảng cáo để tuyên truyền đặc biệt tại các xã phường và các hộ dân dọc ven đường sắt. Kết hợp giưa công tác tuyên truyền trên các thông tin đại chúng với việc trực tiếp cùng các địa phương tổ chức các cuộc thi tìm hiểu luật lệ giao thông toàn quốc;
- Phối hợp với lực lượng công an các địa phương và các công ty quản lý đường sắt trên toàn quốc để vận động và yêu cầu các hộ dân vị phạm hành lang an toàn giao thông đường sắt dỡ bỏ các công trình vi phạm;
- Đóng các cọc mốc chỉ giới của đường sắt và giao cho các địa phương quản lý. Tạo các hành lang pháp lý bảo vệ đường sắt tại khu vực đường ngang;
- Phải phối hợp chặt chẽ giữa các đơn vị quản lý đường bộ và đơn vị quản lý đường sắt để cắm đầy đủ các biển báo, hàng rào, cọc tiêu, các vạch chỉ đường theo quy định luật lệ hiện hành nhằm tăng cường phòng vệ tốt đường ngang về phía đường sắt.
Tuy nhiên trong tương lai ngành đường sắt sẽ phát triển hơn nữa, tốc độ chạy tàu ngày một cao. Nên nghiên cứu thử nghiệm các công nghệ tiên tiến của thế giới ví dụ hệ thống tín hiệu đầu máy kiểu liên tục áp dụng công nghệ thông tin di động và thông tin định vị toàn cầu GPS có sự móc nối với thiết bị đường ngang sẽ loại trừ hệ thống tín hiệu ngăn đường trên mặt đất ở những khu gian đặc biệt có mật độ đường ngang lớn vi phạm quyđịnh về khoảng cách tối thiểu giữa các đường ngang. Việc áp dụng côngnghệ tiên tiến này sẽ cho phép nâng cao tốc độ trên các khu gian ở khu vực đông dân cư có mật độ đường ngang lớn, rút ngắn thời gian chờ đợi trên các đường ngang do các đường ngang hoạt động tương đối độc lập với nhau. Giảm bớt số lượng đường ngang bằng cách làm cầu vượt tại các giao cắt đồng mức giữa đường sắt và đường bộ đưa lại những lợi ích kinh tế vàphù hợp với hoàn cảnh kinh tế đất nước.