В ДП НКЖИ се експлоатират над 500 автоматични прелезни устройства АПУ. 99% от тях са реализирани с първокласна релейна логика, изключение правят няколко прототипа на АПУ реализирани с контролери.
През 2005 година е утвърдена ТЕХНИЧЕСКА СПЕЦИФИКАЦИЯ НА НК „ЖЕЛЕЗОПЪТНА ИНФРАСТРУКТУРА” ТСЖИ-002-2005, която дефинира техническите изисквания към АПУ. Година по-късно се въвежда в експлоатация първия „хибриден“ АПУ, произведен в България по новата спецификация. Хибридното АПУ е частично модернизирано релейно АПУ. Запазена е релейната логика, но е модернизиран интерфейсът към сигналите и работи с броячи на оси БО. Включени са електронни модули за управление и контрол на сигнали, логически модул за пътни датчици и микропроцесорно Табло за далечна информация ТДИ.
В спецификацията ТСЖИ-002-2005 има няколко нови момента, като основния е въвеждане на изискване за шосеен сигнал СПШ с лунно бяла мигаща. Според т.4.2 ФУНКЦИОНАЛНИ ИЗИСКВАНИЯ:
- 4.2.4.1. При изправно АПУ и свободна от железопътно возило зона на известяване на двата основни СПШ трябва да свети лунно бяла мигаща светлина с честота 30±5 мигания в минута.
- 4.2.4.2. При повреда на апаратурата на АПУ и свободна от железопътно возило зона на известяване лунно бялата мигаща светлина не трябва да свети.
При релейната логика изискванията за „изправно АПУ“ и „повреда на апаратурата на АПУ“ не се контролират цялостно, поради физическата невъзможност на релейната логика да тества сама себе си!!! Използва се презумпцията, че изправността е липса на регистрирана повреда, а такава регистрация може да стане само при работен цикъл.
В спецификацията ТС ЖИ-002-2005, конкретно са дадени изискванията преминаване на АПУ в състояние повреда:
- 4.2.5.5. Апаратурата на АПУ е повредена в следните случаи:
– липса на захранване за АПУ или прекъсната двупроводна линия към ТДИ;
Още на първия ред имаме „прекъсната двупроводна линия към ТДИ“, нещо което при релейна логика не се контролира и практически не се изпълнява!
В последните години две БГ фирми предлагат ТДИ по оптика, в следствие на масовата замяна на медните кабели с оптика в НКЖИ. И двете решения не контролират целостта на линията между АПУ и ТДИ. Също така не предлагат транслиране на информацията за обвръзка на АПУ с гара, което се налага в 50% от случаите. Стига се до абсурда да се полага оптика за ТДИ и паралелно меден кабел за обвръзка с гарата!!!
В НАРЕДБА №17 (КАТ) ЗА РЕГУЛИРАНЕ НА ДВИЖЕНИЕТО ПО ПЪТИЩАТА СЪС СВЕТЛИННИ СИГНАЛИ, чл. 24 пише:
- Чл. 24. За указване на участниците в движението, че светофарната уредба е в изправност във времето, в което светофарът на железопътния прелез не подава сигнал с червена мигаща светлина, се използва сигнал от бавно мигаща светлина с лунно бял цвят.
Както се вижда НАРЕДБА №17 не прави разлика между АПУ и „светофарна уредба“, но пак се споменава „изправност“. Противоречието е следното: при „изправност на АПУ“ (липса на регистрирана повреда) мига лунно бяло, но при регистриране на повреда, всяко АПУ с релейна логика се затваря… бариерите падат и на СПШ мига червено!!! Това поведение е наследство от първите релейни прелези, където се счита, че състоянието „затворено“ е безопасно.
Не е логично да се разсъждава, че може да се забрани преминаването през ЖП прелез за неопределено време. В практиката това не е така – след продължително изчакване на затворен прелез, без преминаване на ЖП возило водачите на пътни превозни средства предприемат преминаване в нарушение на правилата. Поради тази причина, според нормативите се възлага на ръководител движене дистанционно да управлява прелеза от ТДИ – да го „отвори“, когато се „затвори“ защото е регистрирал повреда.
След въвеждането на бяла мигаща на СПШ в техническата спецификация ТСЖИ-002-2005 се открива възможност за промяна на този алгоритъм, но това не се случва поради „консерватизъм в ЖП средите“. Получава се парадокс – повредената апаратура трябва да изпълни „затваряне“ на прелеза и да осигури „далечно отваряне“ от ТДИ. Ако подобно парадоксално поведение до определена степен е „условно“ възможно при релейна схема, то е напълно невъзможно при реализация с контролер. За реализация на АПУ с контролер е нужен нов, актуализиран и оптимизиран алгоритъм на функциониране, който не противоречи на нормативите.
Според НАРЕДБА №17 Чл. 36. Пътните светофари, използвани за регулиране на движението по пътищата, трябва да отговарят на следните изисквания:
1. (изм., ДВ, бр. 35 от 2015 г., в сила от 18.5.2015 г.) всяка секция на пътния светофар има самостоятелен енергоспестяващ LED източник на светлина, независим от източниците на останалите секции;
През 2017 г. в Пловдив бе успешно модернизиран АПУ за работа с LED сигнали на СПШ и до днес работи, но … няма интерес. А наредбата е ясно написана… но явно не се чете от „правилните хора“!
В спецификацията ТСЖИ-002-2005 четем:
- 4.2.3.1. При не задействано АПУ бариерните греди трябва да са във вертикално положение – от 85° до 90° спрямо хоризонталата.
- 4.2.3.4. Апаратурата на АПУ трябва да проверява хоризонталното положение на гредите от 0° до 15°, което да е едно от условията за задействано състояние на прелеза.
В релейната схема на АПУ, високоотговорните първокласни релета РП и ШСР (съвместно с БСР) активират разрешителни сигнали показания – бяла мигаща на ППС и бяла мигаща на СПШ. Във веригите на тези първокласни релета участват непървокласни контакти на крайните изключватели КИО/КИЗ за отворено/затворено положение на БМ, без необходимата проверка за изправност, съобразно принципа на излишъка. При активиране на ППС, подвижния ЖП състав получава разрешение за преминаване през зоната на прелеза с максимална скорост. При активиране на бяла мигаща на СПШ, шосейния транспорт получава разрешение за преминаване през зоната на прелеза. При двата случая е възможно активиране на разрешително показание, без фактическо наличие на изпълнени условия за крайно положение на бариерната греда.
В заключение, реалните недостатъци на АПУ с релейна логика са следните:
- Невъзможност за обективно определяне на работоспособност – Selftest.
- Преминаване в състояние „затворено“ при повреда, вместо изключване на бялата мигаща на СПШ.
- Липса на възможност за управление и контрол на LED фарове.
- Липса на възможност за обвръзка с гара по оптика.
- Липса на контрол на целостта на линията до ТДИ.
- Липса на високоотговорен контрол на крайно положение на бариерната греда.
Статистически 60% от релейните АПУ са с над 30 г. възраст, следователно изтекъл ресурс на градивните елементи (производителя дава 30 години живот на първокласните релета). В последните години цените на първокласните релета нарастват, а войната межди Русия и Украйна (които са основните производители на тази техника) ги прави практически недостъпни на пазара. Всичко това лесно може да се реши с преминаване от релейна логика към безопасен програмируем логически контролер PLC, работещ по нов алгоритъм.
В спецификацията ТСЖИ-002-2005 в т. 4.2.13. Изисквания за надеждност е написано:
АПУ трябва да изпълнява изискванията за надеждност, работоспособност, ремонтопригодност и безопасност на БДС EN50126:2003. Това трябва да се докаже с действия, описани в стандарта, целящи да се достигнат:
– ниво на безопасност – не по-ниско от SIL3;
Това открива възможност на БГ пазара да се предложи решение за АПУ с безопасен PLC притежаващ сертификат SIL3, ценово по-изгодно от предлаганата релейна логика и то с интегрирано ТДИ (и обвръзка с гара) по оптика. Към момента предлаганите решения с контролери на БГ пазара са с около 20% по-скъпи от релейната логика, а ТДИ по оптика се предлагат като допълнение към релейното АПУ, с цена около 25% от цената на ново релейно АПУ.
Ако се сметне общата цената на АПУ с релейна логика, надградено с ТДИ по оптика, то новото решени което е базирано на безопасно индустриално PCL (включващо ТДИ по оптика, като част от апаратурата) ще бъде 30% по-евтино!!!
