Главная страница
Навигация по странице:

  • ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1-1. СВЕТОСИГНАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ИХ СПЕЦИФИКА

  • С. В. Батусов светосигнальные установки


    Скачать 2.35 Mb.
    НазваниеС. В. Батусов светосигнальные установки
    Анкор167003 (1).doc
    Дата09.01.2018
    Размер2.35 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла167003 (1).doc
    ТипКнига
    #10601
    страница1 из 11
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




    С. В. БАТУСОВ

    СВЕТОСИГНАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ


    МОСКВА «Э H E P Г И Я»

    1979

    ББК 31.294

    Б 28

    УДК 654.912.8

    Батусов С. В.

    Б 28 Светосигнальные установки. — M.: Энергия 1979. —120 с, ил.

    35 к.

    В книге излагаются теоретические основы световой сигнализации вопросы инженерных расчетов, и проектирования светосигнальных установок. Рассматриваются специфика таких установок и вопросы нормирования качественных и количественных показателей их. Главное внимание уделено вопросам расчета дальности действия световых сигналов и выбору оптимальных характеристик светосигнальных средств.

    Книга рассчитана на инженерно-технических работников тран­спорта и других отраслей народного хозяйства, где приходится решать вопроси световой сигнализации, а также на студентов специаль­ности «Светотехника».

    © Издательство «Энергия», 1979 г.

    Предисловие

    Светосигнальные установки возникли и начали развиваться ранее других разновидностей светотехнических установок. Известно, например, что первые электрические машины и первые электрические источники света использовались на морских маяках. Появление же последних как первой разновидности светосигнальных установок относится к очень давнему времени, когда у людей возникла потребность в дальних поездках и в перевозке всевозможных грузов на большие расстояния. Используемый в то время для указанных целей водный транспорт приносил людям много неожиданностей и аварий. Тогда не знали еще методов и средств судовождения вне видимых ориентиров, не были еще изучены и сами водные пути.

    Для обеспечения безопасности плавания на водных путях стали создавать специальные средства ограждения опасностей, а также специальные средства для указания границ судоходного пути и рекомендуемого направления движения судов, как на самих путях, так и на подходах к портам, и пристаням. Эти специальные средства представляли собой различного рода искусственные сооружения башенного типа, которые в дневное время своей формой, размерами, окраской и другими внешними отличительными признаками, а в ночное время — характерным огнем на вершине (ярким, цветным, прерывным) давали возможность судоводителям свободно ориентироваться на судоходных путях. Этот принцип и подобные средства были использованы позже и на других видах транспорта. На железнодорожном транспорте, например, развитие таких средств шло от простых сигнальных фигур и фонарей, поднимаемых на вершину столба, к современному светофору, который и днем и ночью дает одну и ту же сигнальную картину: зеленый огонь — «путь открыт», желтый огонь — «внимание» и красный огонь — «путь закрыт».

    Тенденция к Постоянству сигнальной картины в любое время суток сохраняется и в других областях, где используются подобные средства, однако при этом принцип условного знака, посылаемого в пространство разнообразными светящими точками и фигурами, а также их сочетаниями, остается неизменным. Такие условные знаки принято называть световыми сигналами, передачу, и прием различной информации при помощи их — световой сигнализацией, а технические средства и устройства, обеспечивающие создание световых сигналов и их восприятие теми, для которых они предназначены,— светосигнальными установками (СвСУ).

    Световая сигнализация наибольшее, развитие получила на транспорте, где она имеет органическую связь со всем сложным комплексом технических средств и организационных мероприятий. Соответствующей системой световой сигнализации светосигнальные установки обеспечивают нормальную работу транспорта и в значительной мере способствуют повышению объема перевозок, что так важно для народного хозяйства.

    В настоящей работе излагаются теоретические основы световой сигнализации, вопросы инженерных расчетов и проектирования светосигнальных установок. Работа эта является первой попыткой систематизировать и обобщить имеющийся материал по таким установкам, так как в существующей литературе имеются лишь разрозненные и неполные данные, преимущественно описательного характера и по отдельным областям применения.
    Автор

    Глава первая

    ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
    1-1. СВЕТОСИГНАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ИХ СПЕЦИФИКА

    Светосигнальные установки имеют своей целью создание световых сигналов — условных знаков или символов— обеспечение их восприятия в заданных условиях наблюдения теми, для которых они предназначены.

    Ими создается надежная информация об окружающей обстановке, непосредственно обозреваемой и воспринимаемой с целью ориентировки в ней и готовности к действиям в заданной ситуации. Объектами наблюдения служат разнообразные светящие точки и самосветящие или освещенные фигуры как по отдельности, так и в различных сочетаниях и комбинациях, создаваемые специальными оптическими приборами и осветительными устройствами.

    В отличие от осветительных установок, которые создают необходимые для наших глаз уровни яркостей поверхностей и объемов в поле зрения по возможности без видимости самих осветительных средств, в светосигнальных установках имеется обратное положение, так как светосигнальные приборы, создающие сигнальные огни и сигнальные фигуры, рассматриваются непосредственно глазом наблюдателя в целях получения необходимой ему информации. Информация эта создается формой фигур, цветом или прерывностью излучения, несущего световой сигнал, а также определенной системой световой сигнализации.

    Как материальный носитель информации световой сигнал должен быть:

    а) прост, нагляден, заметен, обладать «броскостью», т. е. выделяться среди окружающих его предметов и явлений;

    б) иметь строго ограниченное смысловое значение и предназначаться для определенных лиц или группы людей с целью ориентировки их в окружающем пространстве, извещая их о начале или конце каких-либо событий, процессов или действий.

    Световой сигнал, созданный светосигнальным прибором или светящей точкой непосредственно, принято называть сигнальным огнем, а созданный самосветящей или освещенной фигурой — сигнальным знаком дли сигнальной фигурой. В зависимости от характера пространственного распространения излучения, несущего световой сигнал, световые сигналы можно делить на:

    а) пространственные, когда они распространяются и воспринимаются по всем направлениям пространства от точки подачи сигнала;

    б) круговые, когда они распространяются и воспринимаются по всем направлениям горизонта с некоторым ограничением по вертикали;

    в) секторные, действие которых ограничено определенными углами как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях;

    г) створные, которые распространяются в ограниченном пространстве, обеспечивая ориентировку по ним (теоретически) вдоль одной линии — линии положения (см. § 4-3), по которой только и может осуществляться восприятие заданного сигнала.

    В зависимости от характера распространения во времени световые сигналы можно делить на:

    а) постоянные, когда они в продолжении длительного времени воспринимаются неизменными с присущими им характеристиками;

    б) пульсирующие или смешанные, когда они периодически меняют свои характеристики, не исчезая при этом полностью из поля зрения наблюдателя (приемника);

    в) прерывные, когда они периодически появляются (вспышка) и вновь исчезают (затемнение).

    Прерывные световые сигналы в зависимости от продолжительности вспышки и затемнения, а также в зависимости от соотношения между ними и продолжительностью периода затемнения можно делить на:

    а) проблесковые, когда продолжительность вспышки заметно меньше продолжительности затемнения (tвсп < tзат), а количество вспышек не превышает 60 в минуту (n ≤ 60);

    б) затмевающиеся, когда продолжительность вспышки заметно больше продолжительности затемнения (tвсп > tзат) при том же ограничении на частоту вспышек (n ≤ 60);

    в) мигающие, когда продолжительности вспышки и затемнения близки друг другу (tвспtзат), а количество вспышек более 60 в минуту (n > 60);

    г) кодовые, когда вспышки или группы вспышек и затемнений с заданными характеристиками сочетаются в определенное условное понятие (по типу азбуки Морзе и др.).

    Светосигнальные установки имеют довольно обширную область применения в народном хозяйстве. Они играют большую роль в производстве, облегчая контроль и управление производственным процессом. Их роль все больше будет возрастать с развитием автоматизации, когда функции работающих будут в основном связаны с наблюдением за изменением сигнальной, картины на различных мнемосхемах, светящихся табло и т. д., а также с наблюдением за показаниями измерительных и контрольных приборов. Путем различного сочетания в пространстве и во времени различных световых сигналов осуществляются и переговоры в пределах прямой видимости как при помощи видимых (по коду), так и при помощи невидимых излучений (оптический телефон, связь и др.). При помощи оптических излучений и физических приемников осуществляют оптическую сигнализацию и оптическую блокировку. Посредством дополнительных устройств, например ЭОП, оптические сигналы могут приводиться к обычной зрительной (световой) сигнализации, а также к звуковой сигнализации.

    Наибольшее распространение светосигнальные установки получили на транспорте. Системы световой сигнализации на транспорте прошли большой путь становления и совершенствования и за последнее время несколько стабилизировались, однако на основании опыта их эксплуатации и с помощью появляющихся новых технических средств и идей вносятся и будут вноситься коррективы и усовершенствования в существующие системы световой сигнализации на транспорте.

    Водители транспортных средств ориентируются по сигнальным огням и знакам и по их расположению на определенных участках пути судят о его состоянии, о заданном или рекомендуемом направлении и скорости движения, гарантирующих безопасность.

    Для нормальной работы водителей транспорта светосигнальные установки создают благоприятные внешние условия и прежде всего необходимые уровни контрастов наблюдаемых объектов с их фоном, достаточный уровень освещенности на зрачке глаза при наблюдении сигнальных огней, а также цветность или прерывность предъявляемых наблюдателю сигналов в допустимых пределах изменений их характеристик. Эти требуемые уровни и характеристики регламентируются отраслевыми нормами и инструкциями.

    На водном транспорте система световой сигнализации призвана обеспечивать судоводителям ориентировку на фарватере по плавучим и береговым сигнальным огням и знакам, указывающим границу ходовой полосы, ее ось, препятствия на ней и рекомендуемый курс. В этой системе сигнализации создается перспектива пути, и судоводители ориентируются на фарватере в пределах прямой видимости «со знака на знак». Каждый знак и огонь при этом имеют свое смысловое значение и название. Так, для указания оси и границ фарватера при протяженных и узких полосах используется система створных знаков и огней, размещаемых по особому правилу на местности (см. § 4-3). При относительно широких фарватерах на реках с необходимостью подхода к берегу и необходимостью переваливать от одного берега к другому используются так называемые перевальные знаки и огни, имеющие секторную характеристику с цветным огнем в средней части. Ориентировкой при движении судов вдоль берега служат маяки и ходовые знаки и огни, имеющие ромбовидную фигуру и желтый огонь.

    На морских путях, озерах и водохранилищах с их большой протяженностью, требующих больших дальностей действия световых сигналов, используются световые маяки с мощными источниками света и сложными оптическими системами. При подходе, к берегам, к портам и пристаням эти маяки в каждом отдельном случае ориентируют судоводителей формой своих башен и кодовыми огнями «а их вершине (рис. 1-1).

    Для указания габаритов фарватера (глубины и ширины его), разрешения или запрещения движения на данном участке пути, а также оповещения о наступающем шторме служат так называемые семафоры и вывески. Такие сигнальные средства составляются из разнообразных знаков и огней по определенному коду.

    Н
    аряду с береговыми светосигнальными установками, на водных путях широко используются и плавучие сигнальные фигуры различной формы и окраски с круговыми сигнальными огнями на вершине. Эти так называемые бакена и буи размещаются по границам фарватера и в местах изменения курса судов (на сопряжениях прямолинейных участков пути), а также на отдельных препятствиях, встречающихся на фарватере (островках, мелях, топляках). Следовательно, на водных путях система световой сигнализации комбинируется из знаков и огней створных (по узкому и протяженному фарватеру), секторных (при относительно широких и протяженных фарватерах) и круговых, действующих по всем направлениям горизонта на самом фарватере.

    На железнодорожном транспорте принята система СЦБ — сигнализации, централизации и блокировки. При этой системе все рельсовые пути делятся на отдельные электрически изолированные друг от друга блок-участки с установкой вначале их комбинированных светосигнальных приборов — светофоров. Поезд, вступая на данный блок-участок, шунтирует рельсовую электрическую цепь, в результате чего автоматика светофора зажигает красный огонь, а вступая на следующий блок-участок, этот же автомат зажигает желтый огонь. Смена сигнальной картины светофора проводится также автоматически и при дальнейшем следовании поезда.

    Кроме путевых, входных и выходных светофоров на железных дорогах используются и другие светосигнальные средства, выполняющие разнообразную информацию. Там же в целях безопасности движения используется и локомотивная сигнализация. На локомотивном светофоре малых размеров посредством специальных датчиков, установленных на рельсовых путях у линейных светофоров, повторяются путевые сигналы.

    Автоблокировка и автоматическая локомотивная сигнализация являются главными техническими средствами, обеспечивающими большую пропускную способность поездов и их безопасность на железных дорогах.

    На улицах больших городов, на пригородных и шоссейных дорогах используются светофоры и специальные дорожные знаки, которые своей формой и характерным огнем создают меняющуюся сигнальную картину, обеспечивающую ориентировку водителям автотранспорта на путях, особенно на перекрестках улиц и дорог. Смена показаний светофорных огней в этом случае осуществляется автоматически через заданный интервал времени при помощи электронной схемы управления сигналами. В темное время суток неосвещаемые дорожные знаки рассматриваются водителями автотранспорта в пучке света автофар или прожекторов. Для лучшей видимости такие знаки снабжаются катафотами или световозвращателями (см. § 3-5).

    Воздушный транспорт предъявляет к светосигнальным средствам, обеспечивающим безопасность полетов и приземления самолетов, особо высокие требования. На первой стадии развития авиации пилоты на воздушных трассах ориентировались по линейным световым маякам, а при посадке и взлетах на аэродромах — по сигнальным огням и знакам, обозначавшим полосы подхода и посадки. С появлением радиосредств системы световой сигнализации в авиации претерпели значительные изменения, и к настоящему времени эти системы комбинируются с радиосредствами. На воздушных трассах и на подходах к аэродрому пилоты ориентируются по радиосредствам, а при окончательном снижении и посадке — по светосигнальным средствам.

    Для обеспечения безопасной посадки (и взлета) самолетов при плохой погоде (см. табл. 2-4) аэропорты используют сигнальные огни высокой интенсивности, которыми в системе световой сигнализации создаются искусственный световой горизонт и перспективное изображение полос подхода и посадки. Для всепогодных условий полета в последнее время налаживается система автоматического управления посадкой самолетов. Однако и в этом случае система аэродромных сигнальных огней и знаков необходима для визуальной ориентировки пилотов на завершающем этапе посадки и при взлете.

    Β целях обеспечения безопасности полетов как между аэропортами, так и особенно при подходе к ним все высокие сооружения (здания, дымовые трубы электростанций и заводов) снабжаются по контуру верхней части их заградительными красными сигнальными огнями.

    Сами транспортные средства (суда, локомотивы, поезда, автомобили и самолеты) в целях оповещения о своем появлении или присутствии и в целях предупреждения от столкновений снабжаются характерными сигнальными огнями и знаками. Своим цветом или прерывностью и формой, а также местом расположения такие световые сигналы указывают тип транспорта, а расположение их спереди, сзади, сверху, по бортам и на мачтах — его профиль и габариты.

    Таким образом, анализируя вышеизложенное, можно выявить специфические особенности светосигнальных установок, а именно:

    а) непосредственную связь приемника (глаза) со световым прибором или со специальным осветительным устройством, создающим условные знаки, резко выделяющиеся на окружающем их фоне;

    б) размещение указанных приборов и устройств преимущественно под открытым небом при неизбежном воздействии на них атмосферных осадков, ветра и температурных колебаний;

    в) необязательность различения каких-либо деталей на светящихся поверхностях, создающих световые сигналы;

    г) широкое использование цветности и прерывности излучения, несущего световой сигнал;

    д) наличие больших расстояний между светосигнальной установкой и приемником (наблюдателем), из-за чего становится необходимым учитывать влияние промежуточной среды — атмосферы на световые характеристики сигнала и уровни чувствительности его приемника (глаза);

    е) в такой области, как транспорт с его подвижными средствами, имеет место подвижность приемника (наблюдателя) относительно светосигнальной установки.
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
    написать администратору сайта