Spotkanie na temat automatyki na terenie STP Kabaty (II termin)

Karol J. Lubaczewski
3 marca 2003

Po raz drugi spotkaliśmy się na terenie STP z pracownikami Metra Warszawskiego, aby zapoznać się – niestety pobieżnie – z tematem automatyki w stołecznej kolejce podziemnej. Spotkanie było podobne do styczniowego i mimo, że przyszły zupełnie inne osoby – podobne padały pytania.

Lokomotywa Kolzamu manewrująca po głowicy wschodniej STP

Na początek ponad 20-osobowa grupa udała się do nastawni na tzw. grzybek. Tutaj niedawno, w końcu 2002 r. wymieniono pulpit nastawniczy kostkowy – na system komputerowy opracowany specjalnie przez naukowców z Politechniki Warszawskiej. Zamiast ogromnego stołu z setkami kostek, przełączników i światełek – obecnie pojawiły się dwa biurka. Na każdym ustawiono po dwa duże monitory LCD (system jest zdublowany na dwóch komputerach), na których zobrazowano cały układ torowy STP Kabaty obejmujący obszar od wyjazdu z tunelu, przez elektrowozownię, aż po tor wyjazdowy w kierunku stacji PKP Warszawa Okęcie. Na środku umiejscowiono piaty monitor – na którym kolejne wiersze obrazują zapis wszelkich zdarzeń i czynności nastawczych, jakie miały miejsce na grzybku. Przed monitorami spoczywają dwa pulpity digitalizerów z narysowanym układem torów, zwrotnic, rozjazdów, tarcz i semaforów. Wystarczy specjalną myszką kliknąć nad potrzebnym punktem, aby zmienić jego stan. Zaznaczenie początku i końca przebiegu oraz wybranie trybu jazdy: pociągowa – manewrowa, powoduje automatyczne ułożenie i utwierdzenie drogi przebiegu oraz podanie stosownych świateł na tarczach. Jest to duże ułatwienie dla dyżurnego – funkcję tę obecnie często pełnią bardzo miłe Panie.

Z grzybka grupa przeszła do elektrowozowni, gdzie standardowo oglądano stojące na hali składy wagonów rosyjskich serii 81 oraz Metropolis ’98. Dalej wycieczka zapoznała się z konstrukcją myjni, tokarnią podtorową i halą napraw. Tam pokazane zostały wózki wagonów metra i przedstawione różnice w budowie wózków rosyjskich i alstomowskich. Oglądano też (niestety z dystansu) pudło wagonu serii 81 podniesione na kutrufach.

Pudło wagonu serii 81 podniesione na kutrufach

Następnie grupa wspięła się po schodach na 2 piętro do pracowni automatycznej rejestracji zdarzeń – czyli tzw. czarnej skrzynki, która jest wykorzystywana od momentu uruchomienia I linii w warszawskim metrze, jako jednym z nielicznych w świecie, a zarazem jedynym środku transportu kolejowego w Polsce (obecnie w takie rejestratory wyposaża swoje autobusy szynowe ZNTK Bydgoszcz). Trzeba tu zaznaczyć, że w przeciwieństwie do samolotów i statków, gdzie „czarna skrzynka” ma w rzeczywistości kolor pomarańczowy – w metrze „czarna skrzynka” jest rzeczywiście czarna.

„Czarna skrzynka” w całej krasie

W pracowni pokazany został przemysłowy komputer dostosowany specjalnie do odczytu i analizy zapisów dokonanych na pokładzie pociągu. W każdym składzie metra są zamontowane dwa rejestratory: po jednym w każdej kabinie maszynisty.

Komputer do odczytu i analizy zdarzeń zapisanych na „czarnej skrzynce”

Dokonują one ciągłego zapisu około 100 parametrów, z których większość dotyczy ruchu pociągu, jak np.: prędkość dozwolona, prędkość rzeczywista, przyśpieszenie, droga hamowania, otwieranie drzwi, natężeniem prądu pobranego itd. Są też rejestrowane inne parametry, czasem niezależne od ruchu pociągu: nr maszynisty, napięcie zasilnia, ciśnienie w układzie hamulcowym, napięcie przetwornicy, napięcie baterii akumulatorów, temperatura silników itp. Zapis odbywa się na dużych i bardzo wytrzymałych (praktycznie niezniszczalnych), specjalnych kasetach. Odczyt i analiza 20-godzinnego zapisu, dzięki zastosowaniu specjalnego programu komputerowego, zajmuje ledwie kilkanaście sekund. Zatem elektronicy – informatycy z tej pracowni, przychodzący do pracy na 08:00 – już o 10:00 mają gotowy raport z całodziennej pracy maszynistów i pociągów w dniu poprzednim. Analiza zapisów jest też bardzo pomocna w razie jakiegokolwiek wypadku w metrze.

Niezniszczalna, bezkontaktowa kaseta rejestratora pokładowego

Grupa powróciła do hali elektrowozowni, gdzie omówiony został ostatni punkt programu – SOP. W ramach automatyzacji ruchu pociągów metra, która ma nastąpić „w niedalekiej przyszłości”, grupa naukowców Wydziału Elektrotechniki i Elektroniki Politechniki Łódzkiej pod kierownikiem prof. dr. hab. inż. Henryka Karbowiaka przy współudziale pracowników Metra Warszawskiego opracowała system automatycznego ograniczania prędkości pociągów o nazwie SOP-2 (dokładny opis w TTS 10/1995). System ma na celu zwiększenie bezpieczeństwa ruchu pociągów i poprawę ekonomiki eksploatacji metra. Kabiny maszynisty wagonów warszawskiego metra wyposażono w specjalne pulpity informacyjno-sterujące SOP, zaś całość urządzenia umieszczono w szafie za plecami maszynisty.

Pulpit SOP w kabinie maszynisty pociągu serii 81
Urządzenie SOP w szafie za plecami maszynisty

Na trasie w tunelu zastosowano specjalne pętle nadawcze umieszczone na podtorzu, równolegle do szyn jezdnych. Anteny odbiorcze umiejscowiono w przedniej części wagonu (przed przednim wózkiem). Przekazują one do aparatury pokładowej informacje o dozwolonej na chronionym odcinku prędkości (jedna z pięciu wybranych wartości: 0, 35, 58, 74. 85) oraz tzw. sygnał „P” – określający, czy dany odcinek jest wolny. Sygnały odpowiednio przetworzone są wyświetlane na pulpicie SOP i porównywane na bieżąco z parametrami rzeczywistego ruchu pociągu. W przypadku, gdy maszynista przekroczy zadane wartości maksymalne – generowany jest sygnał ostrzegawczy i system automatycznie ogranicza prędkość pociągu. W przypadku braku reakcji ze strony maszynisty – system zatrzymuje pociąg. Wznowienie ruchu wymaga specjalnej procedury z ograniczeniem na danym odcinku do 20 km/h. SOP również automatycznie zatrzymuje pociąg na stacji.

Na tym wycieczka zakończyła się i krótko po 21:00 grupa opuściła teren STP. Do zobaczenia na następnym spotkaniu Koła.