Система ТСКБМ призначена для підвищення безпеки руху поїздів і виконує наступні функції:
- стежить за фізіологічним станом машиніста;
- приймає сигнали про стан рукоятки пильності (РБ);
- обробляє отриману інформацію;
- надає рівень неспання машиніста за умовною шкалою у вигляді світиться лінійки змінної довжини;
- видає керуючий вплив на ЕПК;
- при роботі з системою КЛУБ видає інформацію про зниження рівня неспання машиніста нижче критичного рівня на систему КЛУБ;
- при нормальному рівні неспання машиніста періодичні перевірки неспання скасовуються.
Відомості про сигнали шкірно-гальванічної реакції (КРГ)
Малюнок 1. Сигнал шкірно-гальванічної реакції (ГКР)
Основні параметри електронної системи, що забезпечує контроль за фізіологічним станом машиніста:
RA = 50 ... 500 кОм - базове опір, щодо якого реєструється імпульс КРГ;
dRA = 2,5 ... 50 кОм - приріст опору за час наростання імпульсу КГР;
dRA / RA = 5 ... 10% - амплітуда імпульсу КГР;
t1 = 1 ... 3 с - тривалість наростання імпульсу КГР;
t2 = 1 ... 10 с - тривалість убування імпульсу КГР;
TКГР = 20 ... 60 с - інтервал проходження імпульсів КГР;
RX = 5 кОм ... 12,5 Мом - поточне значення опору;
Tд = 1/128 с - інтервал дискретизації.
Функціональні можливості ТСКБМ
Система ТСКБМ забезпечує:
- зміна і перетворення в цифровий код значень відносної зміни опору шкіри людини між двома електродами датчика ЕСК вбудованими в браслет носиться частини приладу ТСКБМ-Н;
- передачу цифрового коду по радіоканалу;
- виділення з вхідного цифрового потоку даних імпульсів КГР і перетворення інтервалу між ними в рівень неспання за умовною шкалою;
- в разі зниження рівня неспання машиніста нижче критичного подачу звукового сигналу ЕПК автостопа і прі не відновленні машиністом працездатного стану екстрене гальмування поїзда.
Структура кодових посилок радіоканалу зв'язку
Радіосигнали подаються від спеціального кільця або браслета масою 80 г і мають такі види кодувань:
- перший біт (стартовий) - завжди дорівнює одиниці;
- другий біт - в режимі прийому інформації вказує на зняття електродів ЕСК приладу ТСКБМ-Н. У режимі тестування вказує на падіння напруги живлення приладу ТСКБМ-Н нижче допустимого рівня;
- третій біт - містить інформацію про відносне зміну опору, підключеного до електродів ЕСК приладу ТСКБМ-Н в фор-маті дельта-модуляції;
- четвертий біт - дорівнює одиниці в режимі тестування і нулю в режимі передачі інформації.
До складу системи ТСКБМ входять три складові частини
Прилад ТСКБМ-Н - дистанційний датчик. Розташовується на зап'ясті машиніста. Призначений для отримання інформації про відносне зміну опору, підключеного до його електродів, перетворення цієї інформації в кодові посилки і передачу їх по радіоканалу на прилад ТСКБМ-П.
Прилад ТСКБМ-П - приймач сигналів телеметричного датчика і пристрій індикації. Розташовується в кабіні локомотива над локомотивних світлофором або зліва від локомотивного швидкостеміра. Приймач сигналів телеметричного датчика призначений для прийому сигналів телеметричного датчика по радіоканалу, його попередньої обробки і видачі за запитом в блок контролера системи.
Блок ТСКБМ-К - контролер системи. Розташовується в кабіні локомотива в місці, що допускає зручне включення і виключення системи. Призначений для обробки інформації телеметричного датчика системи, що надходить з приймача блоку ТСКБМ-П, визначення рівня бодорствованія машиніста відповідно до закладеного обчислювальним алгоритмом, управління пристроєм індикації блоку ТСКБМ-П і контролю стану системи.
Передача ТСКБМ-К інформації про справність системи
При підключенні системи КЛУБ блок ТСКБМ-К передає наступну інформацію:
- «Система справна, машиніст бадьорий» - сигналом у вигляді періодичної послідовності позитивних імпульсів (тривалість імпульсу (720 120) мс, тривалість паузи (120 20) мс).
- «Система справна, рівень неспання машиніста нижче критичного» - сигналом у вигляді періодичної послідовності позитивних імпульсів (тривалість імпульсу (120 20) мс, тривалість паузи (720 120) мс).
- «Система несправна» - імпульси на виході УЕПК блоку ТСКБМ-К відсутні.
Засоби вимірювання, інструмент та приладдя
Для контролю, виконання робіт з технічного обслуговування, а також для проведення періодичних перевірок системи ТСКБМ і її складових частин призначені кошти:
- система СК-ТСКБМ являє собою програмно-апаратний комплекс для контролю, виконання робіт з технічного обслуговування, а також для проведення періодичних перевірок системи ТСКБМ і її складових частин. Всі перевірки, за винятком високочастотних вимірювань, виконуються автоматично під керуванням програми з можливим розміщенням протоколу випробувань на принтер;
- тестер локомотивний ТЛ-ТСКБМ призначений для перевірки функціонування системи ТСКБМ на контрольному пункті. Тестер являє собою імітатор радіоканалу системи ТСКБМ і дозволяє формувати на високій частоті цифровий код сигналу еталонного КГР;
- тестер стаціонарний ТС-ТСКБМ-Н призначений для передрейсового контролю функціонування приладу ТСКБМ-Н. Тестер являє собою програмно-керований резистор, до якого підключаються електроди датчика ЕСК приладу ТСКБМ-Н.
Функціональна схема приладу ТСКБМ - Н
Струм через опір, підключений до електродів, перетвориться логарифмическим перетворювачем в напругу і надходить на вхід дельта-АЦП, який вимірює поточне відносне збільшення значення опору. Сигнал з виходу дельта-АЦПпоступает на формувач кодових посилок, який керує модуляцією передавача радіоканалу (рис. 3.2).
Мал. 3.2. Функціональна схема приладу ТСКБМ- Н
У кодових посилках передається також інформація щодо підключення електродів, напрузі батареї і настанні режиму тестування.
Функціональна схема приладу ТСКБМ-П
ТСКБМ-П складається з двох незалежних пристроїв - приймача сигналів телеметричного датчика і пристрої індикації. Після посилення, дефектування і нормування по амплітуді вхідного сигналу каналу надходить на вхід канального коррелятора. З виходу корреляторов цифрові значення кореляційної функції вхідного сигналу подаються на вхід вузла попередньої обробки інформації телеметричного датчика. За запитом контролера системи на вхід пристрою індикації надходить код стану світлодіодного індикатора з контролера ТСКБМ-К. Вузол управління індикатором запалює необхідне число світлодіодів, перевіряє поточний стан індикатора і посилає на вихід код поточного стану індикатора (рис. 3).
Малюнок 3. Функціональна схема приладу ТСКБМ-П
Функціонально контролер системи розділений на наступні частини:
- пристрій цифрової обробки (УЦО);
- джерело живлення (ІП);
- блок зовнішніх з'єднань (БВС);
- підсилювач ЕПК (УЕПК).
У УЦО виконується вся логічна обробка інформації, що надходить на контролер, і виробляються всі вихідні впливу. Вторинний джерело живлення забезпечує перетворення постійної напруги акумуляторної батареї в декілька постійних стабілізованих вихідних напруг. БВС для підключення зовнішніх пристроїв і введення харчування. У блоці також розташовані індикатори для контролю включеного стану, фільтри харчування, УЕПК, блок комутації, плата обмежувачів напруги. УЕПК призначений для перетворення сигналу управління ЕПК з динамічного слаботочного сигналу з частотою 44 кГц.
Підготовка до використання
Носиться частина (прилад ТСКБМ-Н) видається в особисте користування кожному машиністу під розписку і не підлягає передачі іншим особам. Відповідальність за збереження ТСКБМ-Н покладається на машиніста.
Перевірка працездатності ТСКБМ-Н перед поїздкою повинна проводитися машиністом пристроєм перевірки ТСКБМ-Н у чергового по депо при отриманні маршрутного листа або при передрейсовий медичний огляд. Після перевірки ТСКБМ-Н повинен бути вимкнений одноразовим натисканням кнопки до прибуття машиніста на локомотив.
Включення системи ТСКБМ проводиться таким чином:
· Включити харчування АЛС;
· Надіти ТСКБМ-Н на зап'ясті руки і включити його одноразовим натисканням кнопки на корпусі;
· Включити ТСКБМ-К тумблером. При цьому на ТСКБМ-П повинні загорітися світлодіодний індикатор рівня неспання машиніста і індикатор прийому сигналу жовтого кольору, який показує, що ТСКБМ-Н включений;
· Якщо індикатор прийому сигналу на ТСКБМ-П не світиться, повторним одноразовим натисканням кнопки включити ТСКБМ-Н і проконтролювати включення по індикатору прийому радіосигналу;
· Через 15-20 с поворотом ключа в замку ЕПК вліво включити ЕПК і після отримання при цьому свистка коротко тимчасово натиснути рукоятку пильності.
Порядок дій машиніста при використанні системи
При русі поїзда і на стоянках машиніст зобов'язаний перебувати в стані неспання. Якщо машиніст розслабляється, лінійний світлодіодний індикатор рівня неспання машиніста на ТСКБМ-П починає згасати (коротшає світиться частина індикатора). При зменшенні світиться частини до 2-4 світлодіодів машиніст для запобігання свистка ЕПК повинен привести себе в більш активний стан, якщо машиніст не привів себе в активний стан, то індикатор рівня неспання машиніста на ТСКБМ-П згасне, запалиться червоний світлодіод і пролунає свисток ЕПК. Для запобігання екстреного гальмування машиніст повинен протягом 6-7 сзвучанія свистка натиснути верхню рукоятку пильності ( «РБ верх»). Якщо машиніст не відновлює бадьорий стан, то через 6-7 с після натиснення знову пролунає свисток ЕПК, який також можна припинити натисненням «РБ верх». Всього натискань на «РБ верх» для припинення свистка ЕПК без відновлення бадьорого стану може бути не більше трьох поспіль. Якщо машиніст за цей час не активізувався, то червоний світлодіод гасне і лунають не відновлюваний свисток ЕПК
з подальшим екстреним гальмуванням через 6-7 с.
Відключення системи ТСКБМ проводиться таким чином:
# 9679; вимкнути ТСКБМ-Н одноразовим натисканням кнопки і проконтролювати виключення із погасанням індикатора прийому радіосигналу на ТСКБМ-П;
# 9679; вимкнути ТСКБМ-К тумблером.
Порядок дії машиніста при наявності усунених збоїв
Система ТСКБМ є самотестіруемой. Усуненими збоями вважаються:
- пропажа прийому радіосигналу;
- зняття приладу ТСКБМ-Н з руки;
- прийом сигналу від двох і більше приладів ТСКБМ-Н.
Якщо за час, передбачений програмою ТСКБМ (120 с), помилка не буде усунутий, то він вважається непереборним. Машиніст повинен вимкнути ЕПК ключем, вимкнути ТСКБМ, включити ЕПК і продовжити рух з вимкненою ТСКБМ.