Desarrollo de módulo de protección para pasos a nivel con configuración de señalización luminosa y acústica (S.L.A.) y semibarreras automáticas (S.B.A.)

Gómez Fernández, Javier (2017). Desarrollo de módulo de protección para pasos a nivel con configuración de señalización luminosa y acústica (S.L.A.) y semibarreras automáticas (S.B.A.). Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Desarrollo de módulo de protección para pasos a nivel con configuración de señalización luminosa y acústica (S.L.A.) y semibarreras automáticas (S.B.A.)
Autor/es:
  • Gómez Fernández, Javier
Director/es:
  • Sanz Bobi, Juan de Dios
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Fecha: Febrero 2017
Materias:
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería Mecánica
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

La interacción del tráfico ferroviario con la los peatones y tráfico rodado ha sido uno de los principales aspectos a mejorar respecto a la seguridad de estos tipos de transporte. Debido a la certeza del recorrido del ferrocarril, es fácil predecir en qué lugares éste se cruza con otro tipo de tráfico. La imposibilidad de salvar el cruce de ambos, ha llevado a un desarrollo de sistemas que sean capaces de asegurar estos cruces sin peligro para ninguna de las circulaciones. Los pasos a Nivel son instalaciones que, debido a su definición más básica, ha existido desde que se desarrolló el ferrocarril, y no ha seguido desarrollándose para obtener cada vez una mayor seguridad. Actualmente, existen sistemas automatizados de control para los pasos a niveles, que permiten tener mayor seguridad en los cruces y una reducción de las situaciones peligrosas en los mismos. Para el estudio de alguna de las configuraciones de estos pasos, se pretende diseñar un simulador interactivo que cumpla con la normativa y permita mostrar el tipo de actuaciones que se llevan a cabo en las mismas para asegurar la instalación. Se pretende que sea interactivo para poder observar todas las funcionalidades que lleva al control de los pasos a funcionar de manera correcta, que no ocurren normalmente en las circulaciones ferroviarias. Se desarrollará también, por tanto, un software que simule las actuaciones que lleva a cabo el módulo de mando de los pasos a nivel, encargado de gestionar y enviar las señales que se reciben para el establecimiento de una condición segura. Un paso a nivel consta de diferentes elementos que proporcionan la información suficiente a la instalación para la correcta protección de las circulaciones tanto en la carretera como en la vía férrea. Dado que el propósito de este proyecto es el de simular el efecto del paso de un tren para instalaciones tipo S.B.A. y S.L.A. se deben disponer de los elementos necesarios para transmitir las informaciones vitales para la seguridad del paso a nivel. Para simular las señales que se envían y reciben del módulo de mando, se dispone de una máquina diseñada originalmente por ALCATEL a la que se realizan distintas modificaciones y puesta a punto para cambiar su funcionalidad original al propósito del proyecto. Esta máquina consta de unos interruptores de posición para simular el efecto de señales entrantes al módulo de mando y leds para la simulación de señales peatonales y a la carretera, así como las necesarias señales a la vía férrea. A continuación se describen los electos de mando del software simulador. Un valor lógico de “1” significara un valor de 24V en la salida (entrada a la máquina) y “0” cuando la salida sea de 0V. El software simulador proporciona las siguientes salidas a la máquina: •Indicación señales a la carretera. La máquina simuladora tiene 8 leds (Izquierda y derecha en cada lado de la carretera y dos leds por señal), se conectan todos los leds situados a la izquierda y todos los leds de la derecha y se conectan a dos salidas diferentes del software simulador. •Indicación señal vía libre: La máquina simuladora tiene dos leds en cada extremo de la vía, uno perpendicular a la misma y otro paralelo a la vía. La señal de vía libre se indicará siempre en el led paralelo a la vía y dependerá de la situación de seguridad de la instalación simulada su encendido o apagado. Cada led de cada lado de la vía se controla con una salida diferente. •Señal Acústica: La máquina originalmente disponía de una sonería para simular la señal acústica. El estado de la misma y el nuevo diseño de la máquina hace que se utilice un led del paso para la indicación de que se activa la señal acústica. Se dispone de una luz diferente a cada lado de la vía que se controlan con una única salida. •Indicación Orden de Parada: De los leds descritos anteriormente en la indicación de vía libre, la orden de parada será simulada en el led perpendicular a la vía, que dependiendo de las órdenes del software simulador lucirá de diferente manera según la situación. Cada led de cada lado de la vía se controla con una salida diferente. •Indicación “OTRO TREN”: La máquina simuladora dispone de 4 leds para la indicación de más de una circulación cuando este configurada como una instalación S.L.A. Estos 4 leds se conectan de manera que una única salida controla las 4 indicaciones. •Indicación “Barrera cerrada”: La máquina dispone de dos leds, uno a cada lado de la vía para indicar que la barrera de ese lado se acciona correctamente. Estos leds se conectarán entre ellos de manera que una única salida controle ambos. •Indicación “Circuito de Vía”: La máquina dispone de un led en el esquema dibujado en su parte frontal, en medio del tramo dibujado como el circuito de vía. Este led nos indicará la ocupación del circuito de vía. El software simulador recibirá las siguientes entradas de la máquina que simularán los distintos sensores y pedales necesarios para la correcta funcionalidad del paso: •“Aviso A”: Se trata de un interruptor en la parte izquierda frontal de la máquina que simula la activación del sensor de aviso en el paso de un tren. Este estará activado si el software simulador recibe la señal de 24Vcc+ y desactivado si no recibe señal. Este interruptor se activa en posición horizontal y se encuentra desactivado si tiene posición vertical. •“Pedal de rearme”: La señal de este interruptor indicará la activación del pedal de rearme en una instalación real. . Este estará activado si el software simulador recibe la señal de 24Vcc+ y desactivado si no recibe señal. Este interruptor se activa en posición horizontal y se encuentra desactivado si tiene posición vertical. •“Circuito de Vía”: La señal de este interruptor indicará la ocupación del circuito de vía corto o isla en una instalación real. Este estará activado si el software simulador recibe la señal de 24Vcc+ y desactivado si no recibe señal. Este interruptor se activa en posición horizontal y se encuentra desactivado si tiene posición vertical. •“Aviso B”: Se trata de un interruptor en la parte izquierda frontal de la máquina que simula la activación del sensor de aviso en el paso de un tren. Este estará activado si el software simulador recibe la señal de 24Vcc+ y desactivado si no recibe señal. Este interruptor se activa en posición horizontal y se encuentra desactivado si tiene posición vertical. •“ST”: Este interruptor se encuentra en la parte frontal media. Este interruptor nos servirá para parar el bucle del programa en automático. Esto nos permitirá utilízalo también como selector de manual o automático siendo manual en su posición activa y automático cuando se encuentre desactivada. •“Barrera Cerrada”: Este interruptor se encuentra en la parte frontal, en la esquina inferior izquierda. En esta zona se encuentran varios interruptores que tendrán funcionalidad únicamente en modo manual. Este interruptor debe representar al operario funcionando la instalación en modo manual accionando las barreras. •“Barrera abierta”: Este interruptor debe dar la señal de que la barrera está abierta para el paso de la circulación por carretera cuando la instalación funciona en modo manual. •“Otro tren”: Este interruptor, situado en la misma zona que los anteriores de manejo en manual, nos indicará la presencia de más de una circulación por la vía cuando la instalación se encuentre trabajando en modo manual. Requisitos mínimos a cumplimentar 1.El primer requisito, será el de admitir una circulación normal (obviando la capacidad de representar el estado de Reposo) sin incidencias siempre que se cumplan las actuaciones normales a tal efecto. 2.Se considerará como segundo requisito el que no se materialice el aviso a no ser que el aviso esté el tiempo suficiente activado. Para que se cumpla este requisito, el simulador no debe abandonar el estado simulado de reposo si no se produce una duración suficiente en la activación del aviso. 3.El tercer requisito entonces será el de responder como un Fallo Peligroso dando las correctas señales al ferrocarril si el CV se ocupa durante menos de 2 segundos. 4.El cuarto requisito entonces será el de responder como un Fallo Peligroso dando las correctas señales al ferrocarril si el Pedal de Rearme se ocupa durante menos de 5 segundos. 5.El quinto requisito entonces será el de responder como un Fallo Peligroso dando las correctas señales al ferrocarril si el CV se ocupa durante menos de 1 segundo mientras está activado también el Pedal de Rearme. 6.El sexto requisito entonces será el de responder como un Fallo Peligroso dando las correctas señales al ferrocarril si el CV no se ocupa antes del Pedal de Rearme. 7.Si se produce un aviso por cada lado, el sistema deberá responder con el envío de las señales necesarias para indicar que se ha producido un fallo peligroso. 8.Si se producen dos órdenes de rearme con menos de 15 segundos entre ellas, se considera que se ha producido un fallo grave en el sistema de rearme. Las señales al ferrocarril se mostrarán en “Aspa Destellante” y el rearme se realiza por el contador máximo de cierre. 9.El sistema debe permitir la sucesión de circulaciones, pudendo memorizar hasta tres trenes en el espacio comprendido entre el detector de aviso y el paso a nivel. La memoria de trenes se incrementará una unidad cada nuevo aviso. Cuando haya más de un tren en la zona comprendida entre los detectores de avisos y el paso a nivel, el rearme del sistema no se producirá con la secuencia de una circulación. Si antes de producirse la normalización, provocada por el tren que activo las protecciones, se detecta otro aviso en el sistema, el subsistema de rearme deberá esperar tantas secuencias de paso como avisos se produzcan. El almacenamiento y el correcto seguimiento a las circulaciones existentes en la vía se considerará el noveno requisito. 10.La presencia de un cuarto tren, implicará la existencia de un Fallo Peligroso, anulándose el sistema de rearme por paso del tren. 11.En pasos a nivel S.L.A. la señal de “Otro Tren” se mantendrá encendida mientras haya circulaciones en el tramo comprendido entre el paso a nivel y los detectores de aviso, continuando las señales acústicas y luminosas. 12.Siempre que se produce el rearme de la instalación, se iniciará un temporizador de 20 segundos, cuya finalización nos indica que la instalación ha estado abierta al menos este tiempo al tráfico rodado. 13.Se considerará el decimotercer requisito el responder adecuadamente ante un cierre de tiempo máximo excesivo (atendiendo a la tabla de tiempos que se mostrará más adelante). 14.Que el CV no sea ocupado antes de tiempo y que si lo es se responda con un Fallo Peligroso se considerará el requisito 14. Estos tiempos estarán acorde a la tabla de tiempos para el sistema simulador. 15.Como modo de ejemplo ya que el subsistema de supervisión no es posible, se establece un interruptor como el encargado de dar señal de comprobaciones no deseadas para ver una ejemplificación de cómo actúa el paso ante un fallo técnico. 16.Como no es posible efectuar las supervisiones, se considerará este requisito como el encendido del led que nos indica la bajada de barrera se produzca según la tabla de tiempos.

Más información

ID de Registro: 45215
Identificador DC: http://oa.upm.es/45215/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:45215
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 16 Mar 2017 07:46
Ultima Modificación: 16 Mar 2017 07:46
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