96554

Мікропроцесорні системи диспетчерської централізації та їх обслуговування

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Особливості обслуговування мікропроцесорних систем диспетчерської централізації (ДЦ). Система диспетчерської централізації «КАСКАД». Сучасні мікропроцесорні системи диспетчерської централізації на залізницях Росії. Технічне обслуговування покликане забезпечити працездатність пристроїв, стан яких має відповідати вимогам інструкцій з технічного обслуговування.

Украинкский

2015-10-07

771.7 KB

2 чел.

Назва модуля: Впровадження мікропроцесорних систем керування та контролю. Мікропроцесорні та релейно-мікропроцесорні системи управлінням рухом поїздів (ЕЦ, ДЦ, ГАЦ, переїзна автоматика). Забезпечення функціональної безпеки та електромагнітної сумісності. Особливості вводу в експлуатацію та обслуговування мікропроцесорних систем.

Тема лекції: Мікропроцесорні системи диспетчерської централізації та їх обслуговування.

План

  1.  Особливості обслуговування мікропроцесорних систем диспетчерської централізації (ДЦ).
  2.  Система диспетчерської централізації «КАСКАД».
  3.  Сучасні мікропроцесорні системи диспетчерської централізації на залізницях Росії.

Технічне обслуговування покликане забезпечити працездатність пристроїв, стан яких має відповідати вимогам інструкцій з технічного обслуговування. Технічне обслуговування, ремонт та усунення відмов систем диспетчерської централізації виконуються працівниками дистанції сигналізації та зв'язку з дотриманням вимог нормативної бази галузі (інструкцій і вказівок), а також відповідно до затверджених технологічних карт і керівництвом по експлуатації системи, що розробляються з урахуванням її особливостей.

На даний час на залізничному транспорті все більшого розповсюдження набувають системи диспетчерської централізації на мікропроцесорній елементній базі. Такі системи мають ряд беззаперечних переваг в порівнянні з релейними системами, але при експлуатації мікропроцесорних систем необхідно враховувати специфіку їх технічного обслуговування. На залізницях Росії, системи мікропроцесорної централізації набули більш широкого розповсюдження і вимоги до технічного обслуговування таких систем сформульовані наступним чином. Структура ДЦ повинна будуватися за ієрархічним принципом при забезпеченні можливості використання системи на полігонах залізниць будь-якої конфігурації (лінійної, радіальної, мережевої та їх поєднань) Об'єктами управління та контролю на залізниці (ділянці, напрямку, станції) повинні являтися СЖАТ і їх елементи [1]: 

- Стрілки, світлофори, рейкові кола, шлагбауми, пристрої спеціальних видів сигналізації (тунельної, обвальної, сейсмічнічної) тощо;
- Поїзди, вагони, локомотиви.
Управління вищевказаними об'єктами здійснюється не безпосередньо, а через вплив на апаратуру станційних систем централізації:
Будучи частиною інтегрованої системи управління рухом поїздів, диспетчерська централізація повинна мати ряд програмно-апаратних інтерфейсів з об'єктами зовнішніх по відношенню до себе систем залізничної автоматики:
• системи передачі відповідальних команд (СПОК);
 
• системи передачі даних лінійних підприємств (СПД-ЛП);
• апаратно-програмного комплексу диспетчерського контролю (АПКДК).
У ДЦ можна розрізняти сім основних функціональних підсистем:
- Діалогову;
- Управління та контролю стану об'єктів СЖАТ;
 
- Моделювання, прогнозу і відображення ходу технологічного процесу (включає графік руху, поїзну, вагонну і локомотивну моделі);
- Нормативно-довідкової інформації;
- Самоконтролю і діагностики системи і колійног обладнання;
- Прийому-передачі інформаційних повідомлень;
- Протоколювання роботи системи.

Відповідно до експлуатаційно-технічних вимог комп'ютерні системи ДЦ резервуються. Однак і в цьому випадку проводиться технічне обслуговування апаратури, метою якого є попередження появи несправностей, пов'язаних зі старінням елементів, виходом з ладу радіокомпонентів, деталей і вузлів, які при подальшій експлуатації можуть призвести до появи відмов або несправностей у роботі [2]. Обслуговування технічних засобів комп'ютерних ДЦ повинно включати в себе два аспекти:

- періодичне профілактичне обслуговування технічних засобів спеціально підготовленим персоналом електромеханіків поста ДЦ;

- фірмове сервісне обслуговування та ремонт змінних модулів і блоків  обчислювальної техніки. Воно здійснюється підрозділами, обслуговуючими засоби обчислювальної техніки (в гарантійний період - постачальником обчислювальної техніки). Крім регламентних робіт з контролю, вимірів і регулюювання параметрів каналів і джерел електропостачання для комп'ютерних пристроїв ДЦ, періодичне профілактичне обслуговування включає в себе; зовнішній огляд і чистку апаратури; внутрішню перевірку і чистку апаратури; перевірку працездатності джерел безперебійного живлення.
Ці види робіт виконуються при безперервному функціонуванні ДЦ завдяки резервуванню системи. Після завершення робіт з технічного обслуговування першого комплекту апаратури, включення живлення і запуску його, виконуються роботи з технічного обслуговування обладнання іншого комплекту.

При відмові пристроїв обслуговуючим змінним персоналом виконуються роботи по заміні несправного обладнання, а також перевіряється правильність функціонування пристроїв після усунення відмови. Всі перемикання виконуються електромеханіком у відповідності зі схемами підключення пристроїв. Пристрої які відмовили, підлягають ремонту відповідним підрозділом (фірмове сервісне обслуговування) з наданням останнім справного обладнання для відновлення ЗІП. У разі відмови системного блоку для забезпечення аварійного запасу і скорочення часу відновлення на отриманий справних системний блок обслуговуючим персоналом поста ДЦ з дискет (CD-диска) повинно бути інстальоване програмне забезпечення відповідно до Інструкції з інсталяції програмного забезпечення. Технологічний процес з обслуговування та ремонту змінних модулів і блоків обчислювальної техніки виконується у відповідності з технологічними картами на систему. Розробником після введення в постійну експлуатацію здійснюється гарантійний супровід пристроїв і програмного забезпечення, тривалість якого становить не менше одного року.

Особливі вимоги при експлуатації систем мікропроцесорного типу пред’являються також до електроживлення. Основною умовою безперебійної роботи систем диспетчерської централізації мікропроцесорного типу, є забезпечення надійного електропостачання пристроїв центрального поста (центру управління) та лінійних пунктів. Припинення дії ДЦ унаслідок відсутності електроенергії не несе загрози порушення умов безпеки перевізного процесу. Однак непряма загроза є, оскільки персонал змушений регулювати рух без технічних засобів, що, крім того, призводить до втрат часу для переведення станцій на резервне управління. З цієї причини системи ДЦ є споживачами електроенергії 1 категорії і повинні отримувати живлення від двох незалежних джерел енергії по двох фідерах з автоматичним перемиканням живлення з одного фідера на інший в разі зникнення напруги. Ємність акумуляторів розраховується на резервне живлення пристроїв протягом 6 годин.

Електропостачання сучасних мікропроцесорних диспетчерських систем, має деякі особливості. Електронне обладнання комп'ютерних систем ДЦ в процесі експлуатації опиняється під впливом різних електромагнітних завад, велика частина яких поширюється по ланцюгах електроживлення. Ці фактори можуть викликати не тільки збої в роботі комп’ютера або іншого електронного обладнання і втрату даних, а й незворотні процеси руйнування програмного продукту, і вихід з ладу апаратури. Статистика свідчить, що з причин, пов'язаних зі збоями в електромережі, в 75% випадків відбувається втрата інформації і в 65% виходить з ладу електронне обладнання. Спотворена, та нестабільна напруга електроживлення системи негативно впливає на файл-сервери, робочі станції та іншу мережеву апаратуру. Так як, зі зниженням напруги збільшується споживаний струм, в результаті зростає температура всередині корпусу системного блоку, монітора, модемів та іншого периферійного обладнання. Підвищена температура значно скорочує термін служби багатьох елементів, особливо електролітичних конденсаторів, призводить до виходу з ладу інших елементів.
Безперебійне постачання електроенергії для електронних пристроїв дозволяє уникнути таких відмов. Джерела безперебійного живлення (ДБЖ) виконують дві основні функції: забезпечують прийнятну якість електроенергії на виході і забезпечують резервне електроживлення у разі повного зникнення (або відхилення за межі встановлених норм) вхідної напруги. Для мікропроцесорних систем диспетчерської централізації одною з вимог до побудови системи є обладнання всіх мікропроцесорних модулів як на центральному посту так і на лінійних пунктах пристроями безперебійного живлення. При цьому перевага надається пристроям типу
ON-LINE.

На залізницях України вимоги до побудови та технічного обслуговування мікропроцесорних систем централізації дещо відрізняються в зв’язку з тим що широке розповсюдження отримала лише одна мікропроцесорна система КАСКАД (МСДЦ КАСКАД) яка впроваджується в експлуатацію з 2003 року [3]. МСДЦ КАСКАД має наступну ієрархічну структуру (рис.1)

Рис.1. Структура системи МСДЦ КАСКАД.

Лінія зв’язку між лінійними пунктами та центральним постом на відміну від більш застарілих систем має радиальну структуру, де використовуються окремі сегменти для керування групою станцій (рис. 2). Загальні характеристики системи приведено в таблиці 1.

Рис.2. Структурна схема локальної мережі зв’язку МСДЦ КАСКАД

Таблиця 1

Загальні характеристики МСДЦ "КАСКАД'

Найменування характеристики

Чисельне значення

Розмір сегмента диспетчерської дільниці

10-300 км

Кількість сегментів дільниці

1-10

Кількість станцій, роз'їздів, блок-постів сегмента дільниці

1-15

Кількість блок дільниць на перегоні між станціями

1-20

Загальна чисельність станцій, роз'їздів, блокпостів дільниці

до 150

Пристрої контролю перегріву букс

не обмежено

Програмно-апаратний комплекс "ЦП КАСКАД" виконує функції обробки, збереження, формування, захисту інформації, людино-машинного інтерфейсу, підтримки глобальних та локальних мереж зв'язку.

До складу програмно-апаратного комплексу "ЦП КАСКАД", розташованого в центрі управління перевезеннями (рис. 3), належать:

  1.  автоматизоване робоче (АРМ) місце поїзного диспетчера;
  2.  автоматизоване робоче місце енергодиспетчера;
  3.  автоматизоване робоче місце інженера СЦБ і зв'язку;
  4.  локальна мережа АРМ;
  5.  резервований сервер бази даних з робочим місцем системного адміністратора;
  6.  каналоутворювальна апаратура зв'язку;
  7.  джерела безперебійного живлення;
  8.  системне та прикладне програмне забезпечення.

Рис.3. Структурна схема центрального поста МСДЦ КАСКАД

АРМ поїзного диспетчера забезпечує:

  1.  кольорове відображення поїзної ситуації у вигляді мнемосхем з позначенням номера (назви) та стану об'єктів контролю;
  2.  відображення рухомої одиниці (поїзда), його номера та напрямку руху (голови і хвоста поїзда) з автоматичною реєстрацією проходження на дільниці;
  3.  автоматичне ведення системного журналу з реєстрацією сигналів телеуправління, телесигналізації, діагностики та дій поїзного диспетчера за масштабом часу;
  4.  відображення за минулі періоди часу (до 30 діб) поїзної ситуації та стану об'єктів контролю на дільниці у вигляді комп'ютерної анімації ("фільму") за будь-яким масштабом часу (реальним, прискореним, уповільненим, стоп, вперед/назад);
  5.  інтерпретація процесу проходження поїздів на дільниці у вигляді графіка виконаного руху в режимі реального часу та за заданий період;
  6.   відображення графіка прогнозного руху поїздів;
  7.  відображення діагностичної інформації;
  8.  аналіз стану перевізного процесу у будь-якому режимі часу з потрібним ступенем деталізації.

Особливо зручною функцією для поїзного диспетчера є графік прогнозованого руху поїздів (рис. 4).

Рис.4. Графік прогнозованого руху поїздів в МСДЦ КАСКАД.

Цей графік оперативно змінюється при відмовах пристроїв автоматики, які викликають затримки руху потягів, що дозволяє поїзному диспетчеру оперативно відреагувати на зміну поїзної ситуації, та скоротити затримки в русі потягів до мінімуму [4].

Автоматизоване робоче місце інженера СЦБ і зв'язку забезпечує контроль стану пристроїв СЦБ та інших шляхом відображення перевізного процесу в режимі реального часу, минулих подій і необхідної довідкової інформації:

  1.  відображення поїзної ситуації у вигляді мнемосхем та стану об'єктів контролю;
  2.  автоматична реєстрація та накопичення з заданим інтервалом часу;
  3.  відображення стану засобів зв'язку (міжстанційний зв'язок, голосове оповіщення, радіозв'язок);
  4.  відображення стану пожежно-охоронної сигналізації;
  5.  відображення діагностичної інформації.

Разом з  МСДЦ КАСКАДвстановлюють систему контролю стану пристроїв автоматики на перегоні - "ДК КАСКАД" [3].

Система призначена для надання інформації оперативному персоналу про стан пристроїв залізничної автоматики на перегоні. "ДК КАСКАД" є функціонально завершеною системою, яка може діяти автономно.

Система складається з модулів станційного мікропроцесорного контролера "СК2202" та перегінних мікропроцесорних контролерів "ПК2202"/Модуль "ПК2202" забезпечує контроль стану та працездатності сигнальної установки кодового автоблокування (АБ або АБТ) за рахунок отримання дискретної інформації про стан контрольних реле:

  1.  контролю живлення в основному та резервному фідерах;
  2.  ДСН;
  3.  контролю рейкових кіл блок-дільниці (для АБТ);
  4.  контролю стану реле KB (для АБТ);
  5.  контролю показань прохідних світлофорів (сигнальні та вогневі реле);
  6.  напрямку встановленого руху;
  7.  контролю справності ланцюгів ламп прохідних світлофорів;
  8.  контролю стану блок-дільниці;
  9.  охоронної сигналізації.

Крім цього, модуль використовується для контролю стану та працездатності пристроїв переїзної сигналізації. У цьому випадку отримується інформація про:

  1.  наявність живлення в основному та резервному фідерах;
  2.  стан реле ДСН;
  3.  положення автошлагбаума;
  4.  ввімкнення загороджувальної сигналізації;
  5.  сигналізацію переїзних світлофорів;
  6.  напрямок встановленого руху;
  7.  справність   ланцюгів   ламп   переїзних   і   загороджувальних світлофорів;
  8.  стан кнопок на щитку управління;
  9.  стан дільниць наближення (НИП,ЧИГЇ);
  10.  справність схеми реле мигання;
  11.  стан охоронної сигналізації (відкриття релейних шаф через додатковий датчик).

Максимальна кількість об'єктів контролю, що підключаються до модуля, - 14, об'єктів управління - 2.

Якщо зробити загальний висновок по функціонуванню та обслуговуванню системи КАСКАД, то необхідно відзначити її недоліки. До таких слід віднести не повне забезпечення всіх мікропроцесорних модулів пристроями безперебійного живлення (на лінійних пунктах та в шафах автоблокування та переїзної сигналізації), використання в не значній мірі функцій телевимірювання в ДК КАСКАД (відсутні АЦП в шафах автоблокування та переїзної сигналізації), відсутність програмного забезпечення для прогнозування відмов пристроїв автоматики як на станціях так і на перегонах та ін.

На залізницях Росії на даний момент широкого розповсюдження набули такі системи диспетчерського керування та контролю як ДЦ «Юг», ДЦ Тракт, Диалог-Ц, ДЦ Сетунь, ДЦ-ПК, АПК-ДК, АСДК Сектор, ТУМС, ДЦ-МПК [5]. Завдяки конкуренції між фірмами, які випускають перелічені системи, рівень надійності та функціональні можливості цих систем значно вищий чим у системи КАСКАД. Наприклад система ДЦ-МПК завдяки ряду додаткових функціональних можливостей можна ефективно використовувати на метрополітенах (встановлена в метрополітені Петербурга) [2]. В системі 

ДЦ Сетунь значно краще реалізовані функції ведення електронної документації та резервування апаратури [2]. Система телеуправління малодіючими станціями (ТУМС) адаптована для побудови міні ДЦ з керуванням з опорної станції і в ній значно надійніше реалізована ув’язка пристроїв електричної централізації та диспетчерської централізації [2]. Також в даній системі реалізовано дублювання каналів зв’язку, що значно підвищує надійність передачі даних та зменшує ймовірність трансформації команд. Умови жорсткої конкуренції сприяють модернізації систем ДЦ на залізницях Росії, так як фірми виробники систем автоматики постійно виконують корегуючі заходи для підвищення надійності своїх систем.

При закупці російських систем ДЦ або розробці нових вітчизняних систем підвищиться конкуренція на даному сегменті ринку, що призведе до встановлення на залізницях України найбільш сучасних та надійних систем мікропроцесорної диспетчерської централізації.

15.06.13р.    к.т.н. доцент каф АТЗ Маловічко В.В.

література

  1.  Систамы телеуправления на железнодорожном транспорте: Учебник для колледжей и техникумов ж.д.транспорта /А.А.Кочетков, Е.П.Брижак, И.В.Балабанов и др.;Под ред. Е.П.Брижака.- М.:Маршрут, 2005.-467с.
  2.   Д.В. Гавзов и др. Системы диспетчерской централизации. М.: Транспорт, 2002.
  3. Данько М.І. та ін. Мікропроцесорна диспетчерська централізація "КАСКАД" / М.І. Данько, В.І. Мойсеєнко, В.З. Рахматов, В.І. Троценко, М.М. Чепцов: Навч. посібник. — Харків, 2005. – 176 с.
  4.  Мікропроцесорна система диспетчерської централізації КАСКАД. Комплекс програмно-технічних засобів центру управління перевезеннями.-19с.
  5. Системы сбора информации на железнодорожном транспорте. Курс лекций / Е. Р. Крамаренко - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - 145 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66998. Письмо великої букви Е. Підготовчі графічні вправи. Написання складів, слів та речень 119 KB
  Як назвати одним словом їх усіх Квіти Які квіти згадуються у віршику Які інші квіти ви знаєте Назвіть свою найулюбленішу квітку. Де ростуть ці квіти А чи можемо ми їх зараз побачити Чому Я вам пропоную поглянути на дошку. У назвах яких квітів є звук...
66999. Українська народна казка «Мудра Дівчина» 36.5 KB
  Мета: Ознайомити учнів з соціально-побутовою казкою, відображенням народного побуту, місцем подій у казці, особливостями мови; розвивати вміння розрізняти відмінність соціально-побутових казок від інших фольклорних казок; розвивати в учнів стійкий інтерес до театрально-ігрової діяльності казкових персонажів.
67000. Закріплення вміння вимовляти звуки (д), (д‘), вивчення букви Д , д. Розвиток мовлення на тему “Природа. Овочі.” Глухі та дзвінкі приголосні звуки 59 KB
  Закріпити вміння вимовляти та впізнавати звуки [д] [д‘] в словах та позначати їх буквою д де; розвивати фонематичний слух мовлення мислення ; спостерігати за вимовою звуків [д] [т]; активізувати словниковий запас учнів. Сьогодні ми закріпимо знання про вивчені букви і звуки ознайомимося з новою буквою пограємо в мовні ігри...
67001. Закріплення звукового значення букви «Ї». Опрацювання тексту «Наша Батьківщина». Робота з дитячою книгою «Моя Батьківщина – Україна» 503.5 KB
  Мета. Закріпити знання про звукове значення букв «Ї», »ї», удосконалювати навички читання та звукового аналізу слів; познайомити учнів з видатними місцями України, формувати уявлення про її красу та неповторність; розвивати зв’язне мовлення, увагу, спостережливість, пам’ять...
67002. ПИСЬМО СРОЧНОЙ БУКВЫ -К-, СЛОГОВ И СЛОВ К НЕЙ 77.14 KB
  Написание строчной буквы -к-. - от начала первой строчки до середины напишем два элемента буквы. от середины до конца строчки. все элементы буквы. ( , к) - поменяйтесь прописями и найдите красавицу. 2) письмо слогов с буквой -к-. - карлсону очень хочется стать помощником капитана.
67003. Буква Щ, щ, позначення нею звукосполучення «шч». Бесіда на тему «Наша Батьківщина» 64.5 KB
  Ознайомити учнів з буквою «ща», яка позначає не один звук, а звукосполучення [шч], удосконалювати вміння виконувати звуко-буквений аналіз слів: вчити читати склади і слова з буквою «ща», збагачувати словник словами з цією буквою виховувати любов до рідного краю, своєї Батьківщини.
67004. Звуки «з'» «з». Буква З з (с использованием заданий на развитие логического мышления) 122 KB
  Цели: 1. Познакомить учащихся со звуками [ з'] [ з ], буквами З з ; 2. Продолжить работу над звуковым анализом слов; 3. Учить читать слоги, слова с буквой "зэ"; 4. Развивать фонематический слух, речь, мышление, обогащать словарный запас, прививать любовь и уважение к родной природе.
67005. Письмо великої букви С, складів та слів із нею. Складання і записування речень 33 KB
  Оголошення теми і мети уроку Перегляд уривка мультфільму Вкрадений місяць Чи сподобався вам мультфільм Хто бачив цей мультфільм Що таке місяць Навіщо він потрібний На що або на кого схожий місяць Інтерактивна технологія Мікрофон Які ще предмети схожі на букву С Якы предмети можна перетворити на букву С Як Доведіть думку.
67006. Гриби 296.5 KB
  Формувати уявлення про різноманітність грибів у природі про значення грибів у природі і цінність для людей їх охорону; формувати поняття їстівні гриби отруйні гриби; вміння розрізняти їстівні та отруйні гриби узагальнювати висловлювати судження і перевіряти їх правильність...