Назначение
Блоки контроля параметров сигнальной установки автоблокировки (БКА) предназначены для измерения и контроля параметров устройств сигнальных установок числовой кодовой автоблокировки и переездов и использования в автоматизированных системах диспетчерского контроля на железнодорожном транспорте.
Описание
БКА производит измерение и обработку параметров контрольных точек оборудования, формирует цифровую диагностическую информацию и осуществляет ее оперативную передачу системам верхнего уровня по физическим линиям связи.
БКА обеспечивает измерение
а) аналоговых сигналов:
— напряжения постоянного тока;
— среднеквадратических значений напряжения и силы переменного тока синусоидальной формы, частотой в диапазоне 25-780 Гц;
— среднеквадратических значений напряжения и силы переменного тока частотой 25, 50 и 75 Гц в импульсе и интервале амплитудно-манипулированного сигнала кодом АЛСН;
— среднеквадратических значений напряжения и силы переменного тока в тональных рельсовых цепях - ТРЦ (420 Гц, 480 Гц, 580 Гц, 720 Гц, 780 Гц, манипулированных частотами 8 Гц или 12 Гц);
— длительности первой паузы кодовой посылки Тпи (рисунок 1) аналоговых амплитудно-манипулированных сигналов кодом АЛСН напряжения и силы переменного тока частотой 25, 50 и 75 Гц.
— типа кодовой посылки аналоговых амплитудно-манипулированных сигналов кодом АЛСН напряжения и силы переменного тока частотой 25, 50, 75 Гц («3», «Ж», «КЖ», «К») и тип КПТ (КПТ-5 или КПТ-7);
— сопротивления изоляции;
б) дискретных сигналов:
— длительности первой паузы кодовой посылки Тпи (рисунок 1) дискретного сигнала;
БКА обеспечивает определение типа кодовой посылки дискретных сигналов кода АЛСН («3», «Ж», «КЖ», «К») и тип КПТ (КПТ-5 или КПТ-7).
БКА обеспечивает определение состояния «включено/выключено» контролируемых реле с использованием свободных («сухих») контактов.
Рисунок 1. Длительность первой паузы кодовой посылки -Т пи
Измерительные каналы БКА построены на основе следующих измерительных модулей:
• модуль центрального процессора (МЦПТ);
• модуль ввода аналоговых сигналов напряжения (МАН);
• модуль контроля сопротивления изоляции (МКСИ);
• модуль ввода дискретных сигналов (МДС16).
Основные метрологические характеристики измерительных каналов БКА
1 Каналы измерения напряжения
1.1 Состав каналов измерения напряжения и их назначение представлены в таблице 1.
Таблица 1- Состав каналов измерения напряжения
| № п/п | Задействованные компоненты БКА | Назначение каналов | Количество каналов |
| 1 | МАН/МЦПТ | Измерение напряжения постоянного и переменного тока | 8 |
1.2 Каналы измерения напряжения обеспечивают измерение напряжения постоянного и переменного тока в соответствии с параметрами, указанными в таблице 2, параметры амплитудной манипуляции указаны в таблице 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики каналов измерения напряжения
| Режим работы | Частота, Гц | Диапазон, В | Пределы допускаемой абсолютной погрешности в рабочих условиях эксплуатации | Примечание |
| Напряжение постоянного тока |
| Широкополосный (без фильтрации) | — | ± (1-300) | ±(0,01-1 £71-Ю,000025\Uk\~) | |
| Среднеквадратическое значение напряжения переменного тока синусоидальной формы |
| Широкополосный (без фильтрации) | 25-780 | 0,4-250 | ±(0,01-| С71-Ю,000025| £7к|) | см. 1) |
| Селективный | 25±2 50±2 75±2 | см. 2) |
| Селективный | 420±2 480±2 580±3 720±4 780±4 | см. 3) |
| Среднеквадратическое значение напряжения переменного тока в импульсе и паузе амплитудно-манипулиро-ванного сигнала кодом АЛСН |
| Широкополосный (без фильтрации) | 25-75 | 0,4-250 | ± (0,025 \U 1-Ю,000025 |£7к|) | см. 1) |
| Селективный | 25±2 50±2 75±2 | 0,4-250 | см. 2) |
| Среднеквадратическое значение напряжения переменного тока ТРЦ |
| Селективный | 420±2 480±2 580±3 720±4 780±4 | 0,4-250 | ±(0,025 \U 1-Ю,000025| Uk\) | см. 3) |
| Примечания UK— напряжение, равное верхнему значению диапазона измерения. U — измеряемое значение напряжения, см. 4). |
| 1) Широкополосный режим измерения. На частотах 25 - 75 Гц с учетом до 13-й гармоники, на частотах выше 50 Гц — при коэффициенте нелинейных искажений входного напряжения не более 5 %. |
| 2) Селективный режим, с цифровыми фильтрами, таблица 6. |
| 3) Селективный режим, с цифровыми полосовыми фильтрами на указанные частоты, таблица 7. |
| 4) Измеренное значение напряжения на выходе БКА представляет собой целое двоичное шестнадцатиразрядное число, соответствующее десятичному числу N. Результат измерения вычисляют по формуле: U= N/200, где U напряжение в В. |
Таблица 3 - Параметры амплитудной манипуляции входных сигналов
| Тип сигнала | Частота несущей, Гц | Частота или период модулирующей | Варианты заполнения периода кодовой посылки |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Симметричный периодический сигнал (ТРЦ) | 420+2 480±2 580±3 720±4 780+4 | (8±1) Гц (12±1)Гц | 50% |
| КПТ-5 |
| Кодоимпульсная последовательность (АЛСН): код «3» | 25±2 50±2 75+2 | (1,50-1,70) с | И | П | И | П | И | П |
| (0,12-0,72) с | (0,06-0,30) с | (0,12-0,72) с | (0,06-0,30) с | (0,12-0,72) с | (0,30±0,90) с |
| Кодоимпульсная последовательность (АЛСН): код «Ж» | 25±2 50±2 75±2 | (1,50-1,70) с | И | П | И | П |
| (0,12-0,72) с | (0,06-0,30) с | (0,12-0,72) с | (0,30-0,90) с |
| Кодоимпульсная последовательность (АЛСН): код «КЖ» | 25±2 50+2 75+2 | (1,50-1,70) с | И | П | И | П |
| (0,12-0,72) с | (0,30-0,90) с | (0,12-0, 72) с | (0,30-0,90) с |
Продолжение таблицы 3 __________________________________________________________
| Тип сигнала | Частота несущей, Гц | Частота или период модулирующей | Варианты заполнения периода кодовой посылки |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| КПТ-7 |
| Кодоимпульсная последовательность (АЛСН): код «3» | 25±2 50±2 75±2 | (1,70-1,90) с | И | П | И | П | И | П |
| (0,12-0,72) с | (0,06-0,30) с | (0,12-0,72) с | (0,06-0,30) с | (0,12-0,72) с | (0,30±0,90) с |
| Кодоимпульсная последовательность (АЛСН): код «Ж» | 25±2 50±2 75±2 | (1,70-1,90) с | И | П | И | П |
| (0,12-0,72) с | (0,06-0,30) с | (0,12-0,72) с | (0,30-0,90) с |
| Кодоимпульсная последовательность (АЛСН): код «КЖ» | 25±2 50±2 75±2 | (1,70-1,90) с | И | П | И | П |
| (0,12-0,72) с | (0,30-0,90) с | (0,12-0, 72) с | (0,30-0,90) с |
| Примечания 1) И - импульс (установленный уровень включен), П - пауза (установленный уровень выключен). 2) Варианты заполнения (чередование импульсов и пауз) кодовой посылки по времени должны в сумме составлять период в пределах, указанных в графе 3. 3) Отсутствие кодоимпульсной последовательности (АЛСН) - соответствует коду «К» для КПТ-5 и КПТ-7 |
1.3 Каналы измерения напряжения обеспечивают измерение длительности первой паузы кодовой посылки Тпи (рисунок 1), амплитудно-манипулированных кодом АЛСН сигналов напряжения переменного тока частотой 25, 50 и 75 Гц с относительной погрешностью — не более ±1%; измеренное значение Тпи на выходе БКА представляет собой целое двоичное шестнадцатиразрядное число, соответствующее десятичному числу N. Результат измерения вычисляют по формуле: Тпи = N/2, где Тпи в мс.
1.4 Каналы измерения напряжения обеспечивают измерение напряжения постоянного тока и среднеквадратических значений переменного напряжения, усредненных на заданном интервале времени от 1 до 30 с.
1.5 Каналы измерения напряжения обеспечивают измерение минимумов и максимумов напряжения постоянного тока и среднеквадратических значений переменного напряжения на заданном интервале времени от 1 до 30 с.
1.6 Каналы измерения напряжения обеспечивают определение типа кодовой посылки кода АЛСН («3», «Ж», «КЖ», «К») и типа КПТ (КПТ-5 и КПТ-7) с параметрами, указанными в таблице 3.
1.7 Указанные метрологические характеристики каналов измерения напряжения (модуля МАН) обеспечиваются совместно с любым экземпляром модуля МЦПТ.
2 Каналы измерения силы тока
2.1 Состав каналов измерения силы тока и их назначение представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Состав каналов измерения силы тока
| № п/п | Задействованные компоненты БКА | Назначение каналов | Количество каналов |
| 1 | Датчики тока, МЦПТ | Измерение силы переменного тока | 8 |
2.2 Каналы измерения силы тока обеспечивают измерение силы переменного тока в соответствии с параметрами, указанными ниже, в таблице 5, параметры амплитудной манипуляции указаны в таблице 3
2.3 Каналы измерения силы тока обеспечивают измерение длительности первой паузы кодовой посылки Тпи (рисунок 1), амплитудно-манипулированных кодом АЛСН сигналов силы переменного тока частотой 25, 50 и 75 Гц с относительной погрешностью — не более ±1%; измеренное значение Тпи на выходе БКА представляет собой целое двоичное шестнадцатиразрядное число, соответствующее десятичному числу N. Результат измерения вычисляют по формуле: Тпи = N/2, где Тпи в мс.
Таблица 5 - Метрологические характеристики каналов измерения силы тока
| Режим работы | Частот а, Гц | Диапазон, А | Пределы допускаемой абсолютной погрешности в рабочих условиях эксплуатации | Примечание |
| Среднеквадратическое значение напряжения переменного тока синусоидальной формы |
| Широкополосный (без фильтрации) | 25-780 | 0,01-5 | ±(0,01-11\ -Н),00002511к |) | см. 1) |
| Селективный | 25±2 50±2 75±2 | см. 2) |
| Селективный | 420±2 480±2 580±3 720±4 780±4 | см. 3) |
| Среднеквадратическое значение напряжения переменного тока в импульсе и паузе амплитудно-манипулиро-ванного сигнала кодом АЛСН |
| Широкополосный (без фильтрации) | 25-75 | 0,01-5 | ±(0,0251 /1+0,0000251/к |) | см. 1) |
| Селективный | 25±2 50±2 75±2 | 0,01-5 | см. 2) |
| Среднеквадратическое значение напряжения переменного тока ТРЦ |
| Селективный | 420+2 480±2 580±3 720±4 780±4 | 0,01-5 | ±(0,0251Z | +0,000025| 7к|) | см. 3) |
| Примечания 1к — сила тока, равная верхнему значению диапазона измерения. 1 — измеряемое значение силы тока, см.4). |
| 1) Широкополосный режим измерения. На частотах 25 - 75 Гц с учетом до 13-й гармоники, на частотах выше 50 Гц — при коэффициенте нелинейных искажений входного напряжения не более 5 %. |
| 2) Селективный режим, с цифровыми фильтрами, таблица 6. |
| 3) Селективный режим, с цифровыми полосовыми фильтрами на указанные частоты, таблица 7. |
| 4) Измеренное значение силы тока на выходе БКА представляет собой целое двоичное шестнадцатиразрядное число, соответствующее десятичному числу N. Результат измерения вычисляют по формуле: l= N/10, где / сила тока в мА. |
2.4 Каналы измерения силы тока обеспечивают измерение среднеквадратических значений переменного тока, усредненного на заданном интервале времени от 1 до 30 с.
2.5 Каналы измерения силы тока обеспечивают измерение минимумов и максимумов среднеквадратических значений переменного тока на заданном интервале времени от 1 до 30 с.
2.6 Каналы измерения силы тока обеспечивают определение типа кодовой посылки кода АЛСН («3», «Ж», «КЖ», «К») и типа КПТ (КПТ-5 и КПТ-7) с параметрами, указанными в таблице 3.
2.7 Параметры цифровых фильтров МЦПТ
Параметры цифровых фильтров указаны в таблицах 6, 7
Таблица 6 - Фильтры АЛСН
| Несущая частота, Гц | ФНЧ, частота среза, Гц | ПФ, полоса пропускания, Гц |
| 25±2 | - | 20-30 |
| 50±2 | 200 | - |
| 75±2 | - | 70-80 |
Таблица 7 - Полосовые фильтры ТРЦ
| Несущая частота, Гц | Полоса пропускания, Гц |
| 420±2 | 406 - 434 |
| 480±2 | 466 - 494 |
| 580±3 | 565 - 595 |
| 720±4 | 704 - 736 |
| 780±4 | 764 - 796 |
3 Каналы ввода дискретных сигналов
3.1 Состав каналов ввода дискретных сигналов и их назначение представлены в таблице 8.
Таблица 8 - Состав каналов ввода дискретных сигналов
| № п/п | Задействованные компоненты БКА | Назначение каналов | Количество каналов |
| 1 | МДС16, МЦПТ | Ввод дискретных сигналов с групповой гальванической развязкой | 16 |
3.2 Каналы ввода дискретных сигналов обеспечивают:
— определение состояния контролируемых реле (включено/выключено) с использованием свободных («сухих») контактов. Запитывание датчиков типа «сухой контакт» осуществляется встроенным в модуль МДС16 источником напряжения 24 В. При замыкании датчика величина тока через его контакты не превышает 5 мА;
— измерение длительности первой паузы кодовой посылки Тпи (рисунок 1), дискретного сигнала АЛСН с относительной погрешностью — не более ±1%; измеренное значение Тпи на выходе БКА представляет собой целое двоичное шестнадцатиразрядное число, соответствующее десятичному числу N. Результат измерения вычисляют по формуле: Тпи = N/2, где Тпи напряжение в мс.
— определение типа кодовой посылки дискретных сигналов в каждом цикле кода АЛСН («3», «Ж», «КЖ», «К») и тип КПТ (КПТ-5 или КПТ-7).
3.3 Указанные метрологические характеристики каналов ввода дискретных сигналов (модуля МДС 16) обеспечиваются совместно с любым экземпляром модуля МЦПТ.
4 Каналы измерения сопротивления изоляции
4.1 Состав каналов измерения сопротивления изоляции и их назначение представлены в таблице 9.
Таблица 9 - Состав каналов измерения сопротивления изоляции
| № п/п | Задействованные компоненты БКА | Назначение каналов | Количество каналов |
| 1 | МКСИ, МЦПТ | Измерение сопротивления изоляции | 8 |
4.2 Каналы измерения сопротивления изоляции обеспечивают измерение сопротивления изоляции в диапазоне (0,1-lOOQ-lO5 Ом с относительной погрешностью не более ±2,5%; измеренное значение сопротивления изоляции на выходе БКА представляет собой число с плавающей запятой одинарной точности, в Ом.
4.3 Контролируемые цепи подключаются к входам измерительных каналов МКСИ только на время измерения. Напряжение, подаваемое на контролируемые цепи, не превышает 120 В.
4.4 Указанные метрологические характеристики каналов измерения сопротивления изоляции (модуля МКСИ) обеспечиваются совместно с любым экземпляром модуля МЦПТ.
Рабочие условия эксплуатации:
• температура окружающего воздуха от -65 °C до +70 °C;
• относительная влажность до 100 % при температуре +25°С;
• электрическое питание - от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В +10-15% и частотой 50±1 Гц. Допускается снижение напряжения питания до 0,7 от номинального значения (в этом случае не обеспечивается полноценный подогрев составных частей изделия при температуре окружающей среды ниже 0°С);
• потребляемая мощность - не более 20 Вт.
Габаритные размеры: 230x150x170 мм.
Общая масса: 4 кг.
Среднее время наработки на отказ модулей БКА не менее 100000 часов, средний срок службы - не менее 15 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель измерительных модулей методом наклейки и/или на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки БКА определяется спецификацией заказа и приведен в таблице 10.
Таблица 10- Состав комплекта поставки БКА
| Обозначение | Наименование | К-во | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Базовая комплектация |
| АБНС.426449.001 | Модуль центрального процессора МЦПТ | 1 | |
| АБНС.301233.001 | Крейт | 1 | |
| АБНС.418111.001 | Модуль блока питания МБП | 1 | |
| АБНС.411921.002 | Кабель соединительный физических линий связи | 2 | |
| АБНС.411921.003 | Шнур соединительный | 1 | Сетевой |
Продолжение таблицы 10
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| АБНС.411921.004 | Соединитель | 1 | Земля |
| АБНС.411921.011 | Заглушка для проверки физических линий связи | 1 | По отдельному заказу |
| Test_bka_1.2 | Компакт-диск с сервисным программным обеспечением | 1 | Один на партию БКА |
| ARM_bka_1.2 | Компакт-диск «АРМ по поверке (калибровке) БКА» | 1 | По отдельному заказу |
| Кабель USB 2.0 тип А-В 1,8 m | 1 | Один на партию БКА |
| Эксплуатационная документация |
| АБНС.424353.001ФО | Блок контроля параметров сигнальной установки автоблокировки (БКА). Формуляр. | 1 | |
| АБНС.424353.001 РЭ | Блок контроля параметров сигнальной установки автоблокировки (БКА). Руководство по эксплуатации. | 1 | Одно на партию БКА |
| АБНС.424353.001РП | Блок контроля параметров сигнальной установки автоблокировки (БКА). Руководство пользователя. | 1 | По отдельному заказу |
| АБНС.424353.001 МП | Блоки контроля параметров сигнальной установки автоблокировки (БКА). Методика поверки | 1 | По отдельному заказу |
| АБНС.424353.001 МК | Блоки контроля параметров сигнальной установки автоблокировки (БКА). Методика калибровки | 1 | По отдельному заказу |
| Компонуемая комплектация |
| АБНС.426431.002 | Модуль ввода аналоговых сигналов напряжения МАН | 0-5 | |
| АБНС.426431.003 | Модуль контроля сопротивления изоляции | 0-5 | |
| АБНС.426433.001 | Модуль ввода дискретных сигналов МДС 16 | 0-5 | |
| АБНС.411921.005 | Кабель соединительный каналов измерения напряжения | 0-5 | |
| АБНС.411921.006 | Кабель соединительный каналов ввода дискретных сигналов | 0-5 | |
| АБНС.411921.012 | Кабель соединительный каналов измерения сопротивления изоляции | 0-5 | |
| АБНС.426431.001 | Датчик тока ТД | 0-8 | |
| АБНС.411921.001 | Кабель соединительный датчиков тока | 0-1 | |
| АБНС.411921.008 | Кабель для проверки датчиков тока | 1 | По отдельному заказу |
| АБНС.411921.009 | Кабель для проверки каналов измерения напряжения | 1 | По отдельному заказу |
| АБНС.411921.010 | Кабель для проверки дискретных каналов | 1 | По отдельному заказу |
| АБНС.411921.013 | Кабель для проверки каналов измерения сопротивления изоляции | 1 | По отдельному заказу |
| АБНС.411921.014 | Устройство для проверки временных параметров МДС 16 | 1 | По отдельному заказу |
Поверка
Измерительные каналы (модули) БКА, используемые в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, подлежат первичной поверке до ввода их в эксплуатацию при выпуске из производства и после ремонта, периодической поверке в процессе эксплуатации.
Поверка измерительных каналов выполняется в соответствии с методикой «АБНС.424353.001МП Блоки контроля параметров сигнальной установки автоблокировки (БКА). Методика поверки».
Методика согласована с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 23.11.2009 г.
Межповерочный интервал - 3 года.
Перечень основного поверочного оборудования:
Таблица 11 - Перечень основного поверочного оборудования
| Наименование оборудования, тип | Технические характеристики |
| Калибратор Н4-11 | Диапазон выходного сигнала: 0-600 В, 0-50 А, частотой 10 Гц-33 кГц |
| Вольтметр универсальный В7-84 | -U= 1 мкВ...1000 В, погреши. 0,002% ~U= 1 мВ...750 В, погреши. 0,07-0,5% -1= 1 мкА...10 А, погреш. 0,02%; ~1= 1 мкА...10 А, погреши. 0,1-0,5% |
| Магазин сопротивлений Р40108 | Диапазон воспроизведения сопротивления, Ом: 105-108 Основная погрешность, ±0,02% |
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94. Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ 8.009-84. ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.
ОСТ 31.146-2000 Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Общие технические условия.
Заключение
Тип блоков контроля параметров сигнальной установки автоблокировки (БКА) утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
