SISTEMAS SEGUROS


SISTEMA KPVA


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Sistema KPVA
Controle pontual de velocidade independente : sistema KPVA (Patente RATP)
O KPVA usa um radar DOPPLER que lhe permite medir a velocidade de um trem e controlar a parada do mesmo, se ele for em excesso de velocidade. Convém notar que mais de 230 balizas desse tipo estão em funcionamento no metrô de Paris.

Controle pontual de velocidade independente


O KPVA usa um radar DOPPLER que lhe permite medir a velocidade de um trem e controlar a parada do mesmo, se ele for em excesso de velocidade. Convém notar que mais de 230 balizas desse tipo estão em funcionamento no metrô de Paris.
> Cliente : RATP
> Linhas : linhas do metrô Parisiense em certas zonas
> Número de unidades : 300
> Ano de início de operação: 2004

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> La ficha técnica

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KPVA, patente RATP


A RATP equipou todas suas linhas de metrô com um sistema de controle (K) pontual de velocidade independente, após o descarrilhamento em 2000 de um trem na estação Notre Dame de Lorette. Há atualmente 230 balizas KPVA em serviço no metrô parisiense em certas zonas identificadas como críticas. O KPVA é um sistema integrado a uma baliza instalada na via, que mede a velocidade do trem com a ajuda de um radar DOPPLER, e freia o trem em caso de excesso de velocidade por meio do sistema RPS instalado a bordo. As vantagens do KPVA são sua rápida instalação, seu baixo custo e sua grande confiabilidade. A baliza KPVA é patenteada pela RATP.

1- Radar de controle de velocidade
Quando o radar é direcionado para um alvo em movimento, a freqüência da onda refletida fica defasada em relação à emissão. Esta diferença (Doppler shift) depende da velocidade do alvo. Esta freqüência Doppler também depende do sentido de deslocamento do alvo em relação ao feixe do radar.

Um radar é composto dos seguintes itens:
> A parte microonda, um transmissor e um receptor,
> Tratamento de sinal para medir a freqüência Doppler e desta forma calcular a velocidade de deslocamento do alvo.

O radar de controle de velocidade integrado ao KPVA instalado na via é direcionado para a dianteira do trem e detecta e controla a velocidade do trem que está chegando à via em questão.

A medição é feita rapidamente e requer menos de 10 m de deslocamento do trem na via. O alcance do radar é ajustado de 0 m a aproximadamente 25 m. O radar não deve detectar os trens nas vias vizinhas, aproximando-se em um sentido ou no outro. O radar está de acordo com todos os requisitos de equipamentos instalados nas vias, especialmente o plano de freqüências de rádio da RATP.

2- Radar de detecção de presença
O radar de presença é direcionado para cima e detecta a passagem do trem acima do sensor detectando o movimento provocado por um desfilamento do relevo sob o trem: os canos e eixos são detectados facilmente. Ele é realizado por um sensor Doppler a 24 GHz. Utiliza-se então a variação de potencia do sinal para detector o objeto.

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FOTOS


Funcionamento do KPVA


O objetivo da baliza KPVA é garantir o controle de velocidade excessiva do material rodante ferroviário conduzido manualmente.

Em caso de velocidade excessiva, ele emite um campo magnético ao sensor (KFS ou RPS) instalado a bordo dos trens e comanda uma parada de emergência ao sistema AeAu. O KPVA é composto de dois canais de tratamento:

O KPVA é composto de dois canais de tratamento:
> Um canal principal encarregado de medir a velocidade do trem, de compará-la a velocidade consignada programada previamente no sistema e transmitir campos e freqüências em função de um eventual excesso de velocidade.
> Um canal secundário remedia um defeito no canal principal. O excesso de velocidade não é mais uma velocidade medida, mas calculada, ela representa o tempo de percurso do trem acima da baliza KPVA, entre a dianteira do trem e o sensor do sistema AeAu instalado a bordo.

O canal principal:


Um radar de hiperfreqüência 24 GHz de efeito Doppler detecta o trem e mede sua velocidade. Após compará-la com a velocidade consignada programada, um eletroímã é alimentado e uma freqüência F1 é gerada.

Se o radar de velocidade detector excesso de velocidade:
> O eletroímã é ativado e emite um campo magnético.
> O quadro de freqüência não emite uma freqüência.
> O sensor KFS instalado a bordo recebe este sinal que, quando emitido sozinho, indica que a passagem do trem não está autorizada.

Se o radar de velocidade não detectar excesso de velocidade:
> O eletroímã é ativado e emite um campo magnético.
> O quadro de freqüência emite a freqüência F1.
> O sensor KFS instalado a bordo recebe estes sinais que, quando emitidos simultaneamente, indicam que a passagem do trem está autorizada.

O canal secundário:


O excesso de velocidade não é mais uma velocidade medida, mas calculada; ela representa o tempo de percurso do trem em cima da baliza KPVA, entre a dianteira do trem e o sensor do sistema AUAE a bordo.
A velocidade programada é materializada por uma temporização, ela é ajustável.
Quando a dianteira do trem é detectada pelo radar de presença, o eletroímã é ativado e mantido durante o tempo representado pela velocidade consignada.
Se o eletroímã permanece ativo quando o sensor do sistema instalado a bordo passa em cima da baliza, o trem está acima da velocidade consignada, portanto com excesso de velocidade.
O campo eletromagnético emitido pelo KPVA é detectado pelo sensor instalado a bordo que para o trem.
Se o eletroímã não está mais ativo quando o sensor do sistema instalado a bordo passa em cima da baliza, o trem está abaixo da velocidade consignada.
Nenhum campo é gerado pelo KPVA e a passagem do trem é então autorizada.

Funcionamento Geral


Ao ativar o KPVA, os dois canais são ativados.
O canal principal é preponderante quando o KPVA funciona normalmente.
Em caso de anomalia no canal principal, o canal secundário se torna canal principal e o KPVA assinala esta anomalia e passa a funcionar em “modo degradado”.

Em caso de anomalia no canal secundário, o canal principal se torna preponderante, mas o KPVA assinala esta anomalia e passa a funcionar em “modo principal degradado”. Pode-se dialogar com o KPVA e configurar seus parâmetros com um link RS422.

Além da função principal de parar o trem em caso de excesso de velocidade, o KPVA:
> Informa e diagnostica as panes eventuais,
> Se posivel, reconfigura o sistema em caso de panes mùltiplas,
> Inibe o sistema em caso de panes criticas (para de trens que não estão com excesso de velocidade),
> Informa os excessos de velocidade, memoriza excessos de velocidades e passagens anteriores,
Informa os excessos de velocidade, memoriza excessos de velocidades e passagens anteriores,
Indica à distância as velocidades de passagem dos trens (ao operador).

Programação e manutenção do KPVA


A baliza dispõe de um link USB/RS422 que lhe permite estar conectado a um PC. Ferramentas de software permitem verifica o bom funcionamento da baliza e configurara a velocidade consignada para cada site equipado. Uma visão do conjunto permite visualizar todos os equipamentos instalados e suas configurações.

Associado a um equipamento de teste, um software de teste no PC permite configurara a baliza a fim de testar seus diferentes modos operacionais.

Enfim, um software permite a leitura do histórico e dos status registrados pela baliza.

O link RS422 permite programar e manter o conjunto de balizas instaladas em determinadas seções, a partir de um computador hub seguro instalado a distância (atualmente até seis balizas estão funcionando em rede).

Nos sites da RATP, uma verificação manual é feita 4 vezes ao ano. o operador verifica o funcionamento do KPVA e lê o histórico dos dados.

A verificação automática do KPVA (autocontrole) é feita diariamente.

Segurança e disponibilisade do Sistema KPVA


O sistema KPVA, associado ao sensor KFS instalado no trem, é um link importante no canal de segurança, já que permite detectar automaticamente situações de excesso de velocidade perigosas em certas zonas. O KPVA em si não foi concebido como um sistema de segurança intrínseco. Em caso de pane, ele pode se tornar inoperante e, portanto, transparente para o trem. A segurança está então diretamente ligada a sua disponibilidade e a dos equipamentos instalados a bordo.

O KPVA foi concebido para estar altamente disponível: ele dispõe como já visto dois canais de tratamento, uma função de autocontrole e uma função de auto-reconfiguração, isso tudo associado a um sistema de detecção de manutenção remoto que informa imediatamente o pessoal da manutenção em caso de pane.