Главные характеристики системы ДЦ "Нева"

Размещено на http://www.allbest.ru/

В диспетчерской централизации системы "Нева" одна физическая цепь может быть использована для организации одного управляющего и трех известительных каналов. В управляющем канале применяются частоты 500, 600, 700 и 800 Гц,

Управляющий приказ содержит 19 импульсов (рис.3), его четные импульсы передаются частотами f1у и f2у (500 и 600 Гц), нечетные -- частотами f3у и f4у (700 и 800 Гц). Активными являются частоты f1у и f3у, пассивными -- f2у и f4у. Нулевой импульс передается частотой f2у и служит для приведения приемных устройств линейных пунктов в рабочее состояние.

Импульсы 1--6 являются избирательными и предназначены для выбора одной из станций, для заданного варианта номер станции 15. Три из шести импульсов передаются активными частотами, остальные--пассивными. Импульсы 7, 8, 9 и 18 выбирают на станции соответствующую группу объектов (первая группа). Два из четырех импульсов передаются активными частотами два -- пассивными, что позволяет иметь на каждой станции до шести групп управляемых объектов. Число групп управляемых объектов на станции может быть доведено до семи, для выбора седьмой группы импульсы 7, 8, 9 и 18 передаются активными частотами.

Импульсы 10--14 исполнительные и используются для передачи приказов объектам выбранной группы (маршрут с 3-го пути). Импульсы 15-17 определяют признак команды (чётное отправление).

На каждую группу контролируемых объектов выделены 22 импульса длительностью 8 мс каждый (рис.3), из которых 1-й -- начальный, 2--21 -- передают соответствующую информацию, 22-й -- завершающий. Начальный и завершающий импульсы всегда посылаются активными частотами, характер остальных импульсов определяется содержанием передаваемой информации, по нашему варианту активным является 4-й импульс (маршрут с 3-го пути, см. таб.2). Групповые известительные циклы отделены один от другого интервалами в 48 мс.

Время, в течение которого на диспетчерский пост поступает информация о состоянии всех устройств на диспетчерском участке, называется длительностью цикла и при расчетной емкости системы равна 5376 мс.

В состав аппаратуры центрального поста входят автоматизированное рабочее место поездного диспетчера АРМ ДНЦ, автоматизированное рабочее место дежурного инженера поста АРМ ШНД. Для координации работы дежурным по отделению требуется установка у него автоматизированного рабочего места АРМ ДНЦО. Как правило, в состав аппаратуры также включаются автоматизированные рабочие места энерго-диспетчера АРМ ЭЧЦ и диспетчера дистанции сигнализации АРМ ШЧД.

Управлением называется процесс оказания на техническое устройство специально организованных воздействий извне, направленных на получение необходимого результата его функционирования. Техническое устройство, на которое оказываются управляющие воздействия, называется управляемым объектом, а устройство, формирующее эти воздействия - управляющим устройством.

При выполнении многих производственных процессов управляющее устройство находится на пункте управления (ПУ), а управляемые объекты - в одном или нескольких контролируемых пунктах (КП), удаленных от ПУ. В этом случае для организации управления ПУ и контролируемые пункты соединяются линией связи (ЛС).

Различают три основных способа управления удаленными объектами с пункта управления: местный, дистанционный и телемеханический.

При местном способе (рис. 1, а) на ПУ находятся органы управления и источник энергии для питания объектов, а на КП - только управляемые объекты. По линии связи передаются непосредственно управляющие воздействия на объекты управления. Этот способ называют также прямопроводным управлением.

Достоинствами местного способа управления являются его простота, отсутствие какой-либо дополнительной аппаратуры. Его отличает высокая надежность и помехоустойчивость. Так, повреждение одного из каналов связи (провода) не нарушает управление другими объектами. Ложное воздействие на объект в результате возникновения электромагнитных помех и влияний в линии связи маловероятно, поскольку требует большой мощности этой помехи.

При местном способе осуществляется центральное питание объектов.

В железнодорожной автоматике местный способ управления применяют в системах электрической централизации (ЭЦ) с центральным питанием. Органы управления (сигнальные кнопки, стрелочные рукоятки) расположены на специальном пульте-табло на посту ЭЦ. Управляемые объекты (стрелки и светофоры) находятся в горловине станции и связаны с постом ЭЦ кабелем

Дистанционный способ (рис. 2) принципиально отличается от местного тем, что в нем по линии связи передается информация о том, какой объект надо включить, а не энергия для включения этого объекта. В этом случае на ПУ формируются не управляющие воздействия, а команды управления, которые передаются по ЛС на КП. Эти команды используются для подключения на КП выбранных объектов к местным источникам энергии.

Дистанционный способ позволяет увеличить дальность управления, поскольку по линии связи передается ток для включения реле (единицы миллиампер), который намного меньше тока, потребляемого объектами. Однако многопроводность, как недостаток, сохраняется. Дистанционный способ применяют на средних расстояниях (сотни метров, километры) при небольшом числе объектов (десятки объектов).

Данный способ использован в системах электрической централизации с местным питанием. В этом случае в горловине станции располагается релейный шкаф, в котором размещаются промежуточные реле, источники питания и другая аппаратура.

Основная цель телемеханического способа -- сделать число линий связи существенно меньше числа УО. Средством для исключения многопроводности при большом числе команд и объектов управления является кодирование передаваемой и декодирование принимаемой информации.

Телемеханический способ применяется при больших расстояниях и большом числе УО. В большинстве случаев используется всего один канал связи. Дальность управления определяется только чувствительностью и мощностью приемно-передающих устройств и в принципе не ограничена. Например, с помощью этого способа осуществляется передача информации при космических полетах.

Структурная схема аппаратуры ТУ на линейном пункте ДЦ "Луч"

В приеме сигнала ТУ участвуют усилитель ЛУ, демодулятор ЛДМ с релейными выходами, повторители импульсных реле демодулятора поляризованные реле П1И, П2И, ПОИ и ПАИ, реле А и ПА контролирующие занятость канала ТУ сигналом ТУ, реле цикловой синхронизации Ц, релейный распределитель РР, регистрирующие реле выбора группы 1ИГ - 5ИГ, регистрирующее реле исполнительной части сигнала ТУ 1Р - 8Р, групповые реле сигнала ТУ 1ГУ - 7ГУ, управляющие реле, незначительная 5 часть которых размещена на стативах кодовых устройств, а большая часть - на стативах ЭЦ

В системе ДЦ "Нева" управляющий сигнал ТУ содержит 19 импульсов - один начальный (нулевой) и 18 рабочих; его четные импульсы передаются частотами f1У и f2У (соответственно 500 и 600 Гц), а нечетные - частотами f3У и f4У (соответственно 700 и 800 Гц). Активными являются частоты f1Уи f3У, пассивными - f2У и f4У. Нулевой импульс передается частотой f2У и служит для приведения приемных устройств линейных пунктов в рабочее состояние (он состоит из 3-х тактов).

Импульсы 1-6 являются избирательными и предназначены для выбора одной из станций. Три из шести импульсов передаются активными частотами, остальные пассивными. Комбинируя расположение активных импульсов, можно управлять объектами 20 станций (С36 = 20).

Импульсы 7-9 и 18 выбирают на станции соответствующие группы объектов. Два из четырех импульсов передаются активными частотами и два - пассивными, что позволяет иметь на каждой станции до шести групп управляемых объектов (С24 = 6). Число групп управляемых объектов на станции может быть доведено до семи, для этого импульсы 7-9 и 18 передаются активными частотами.

Импульсы 10-17 являются исполнительными и используются для передачи восьми приказов двухпозиционным объектам выбранной группы. Продолжительность передачи сигнала ТУ составляет 1,008с.

Емкость системы по управлению 20*7*8 = 1120 команд.

Устройства диспетчерской централизации должны обеспечивать:

- управление из одного пункта стрелками и сигналами станции;

- контроль на аппарате управления за положением и занятостью стрелок, занятостью путей на станциях и на прилегающих к ним перегонах, а также повторение показаний светофоров на станциях с путевым развитием;

- возможность перехода на местное управление стрелками и сигналами на самой станции;

- выполнение требований, предъявляемых к электрической централизации и автоматической блокировке.

Диспетчерская централизация может дополняться устройствами автоматической записи графика исполненного движения поездов и контроля за номерами поездов или маршрутов, прибывающих на станции с путевым развитием.

Диспетчерская централизация - это комплекс устройств ж.д. автоматики и телемеханики, состоит из АБ на перегонах, ЭЦ стрелок и сигналов на станциях, системы ТУ - ТС и дающей возможность поездному диспетчеру задавать поездные и маневровые маршруты на раздельных пунктах диспетчерского участка из поста ДЦ.

ДЦ "Нева" нашла широкое распространение на сети железных дорог Украины. Она обеспечивает спорадическую (по мере надобности) управляющих сигналов и циклическую (непрерывную) передачу известительных приказов. Преимуществами системы ДЦ "Нева" по сравнению с другими системами ДЦ являются:

- использование более простой и совершенной линейной цепи;

- отсутствие на линейных пунктах пусковой аппаратуры (начинающих, главного и других реле);

- автоматическое исправление в следующем цикле случайных искажений известительного приказа;

- возможность применение на разветвлённых участках дороги и узлах;

- независимость загрузки известительных каналов от размеров движения поездов.

Система "Нева" хорошо себя зарекомендовала, однако необходимость повышения эффективности применения современных средств А и Т при управлении перевозочными процессами потребовала существенного увеличения ёмкости канала ТУ в ДУ. Основноё причиной этого является стремление к осуществлению диспетчерского управления маневровыми передвижениями взамен местного. Была создана система ДЦ "Луч", в которой обеспечивается высокая достоверность и защищённость от искажений сигнала в канале ТУ.

В проектируемой системе "Нева" центральный пост ЦП соединён одним физическим каналом связи с линейными пунктами ЛП, которые устраиваются по одному на каждой промежуточной станции. Канал связи, соединяющий ЦП с ЛП, используется как для передачи приказов объектам, так и для извещения о их состоянии.

Для размещения кодовой аппаратуры ЛП, а также трансляционных пунктов, применяются стативы закрытого типа. На посту ДЦ размещено выносное табло, пульт-манипулятор с поездографом (ПГ), панелью манипулятора (М), и панелью концентратора связи (КС), а также стативы 1Ц, 2Ц, О и СКР. Для посылки управляющего приказа диспетчер воздействует на кнопки пульт-манипулятора при этом срабатывает наборные реле ГН и включают реле Г. Генерируется управляющий приказ, характер которого определяется шифратором ЦШР и в соответствии с содержанием передаваемого распоряжения. Бесконтактный шифратор с наборной группой реле ГН связан через блоки БДС, исключающие образование обходных цепей. Модулятор М поочередно шунтирует колебательные контуры генератора ЦГ. Частоты управляющего приказа через разделительный фильтр Ф поступают в линейную цепь.

На линейных пунктах эти частоты проходят через трансформатор 1ЛТ, усиливаются и демодулятором ЛДМ преобразуются в импульсы постоянного тока. В результате дальнейшей дешифрации при помощи повторителей реле, фиксирующих характер частоты ( П1И, П2И, ПОИ, ПАИ ), распределителя РР и избирательных реле (1ИГ -- 5ИГ ) возбуждается групповое избирательное реле ГУ группы объектов, в которую поступает приказ, и регистрирующее реле Р, фиксирующее характер приказа. Включается управляющее реле У и приказ реализуется.

Известительные приказы передаются, циклически, причем последовательность их посылки от различных групп объектов определяется групповыми распределителями. Групповой распределитель, непрерывно отсчитывая кодирующие группы, определяет момент времени, когда посылка информации должна производиться с данного линейного пункта. Так, на рис.1 эту функцию выполняет групповой распределитель ГР состоящий из трех четвертичных счетчиков, размещенных в блоках 1БТГР -- ЗБТГР.

В соответствующий момент времени распределитель ГР поочередно включает групповые избиратели 1ГИ -- ЗГИ, которые при помощи контактов контрольных реле и блоков БДС настраивают шифратор ЛШ. Генератор ЛГ вырабатывает частоты в соответствии с этой настройкой и передает всю необходимую информацию поочередно от всех групп объектов линейного пункта. Эти частоты через трансформатор 2ЛТ поступают в линейную цепь.

На центральном посту для приема информации, передаваемой по каждому известительному каналу, устанавливается отдельный статив 2Ц с соответствующей аппаратурой. При использовании трех известительных каналов на центральном посту устанавливаются три статива. Соответствующие частоты при поступлении на пост проходят через разделительный фильтр Ф, усиливаются и демодулятором ЦДМ преобразуются в импульсы постоянного тока.

При дальнейшей дешифрации в блоке ЦДШ принятая информация затем фиксируется в первой ступени регистра ЦТР. В свою очередь групповой распределитель 1ГР определяет группу объектов, из которой поступила информация, а схема проверки качества выявляет наличие в принятом цикле новой информации. Если такая информация имеется, то она передается во вторую ступень регистра ЦТР и вызывает срабатывание исполнительных реле И.

Групповой распределитель при этом включает групповой избиратель ГИ и через усилитель ГУ включает избирательное реле В группы объектов, от которой поступила информация. Через контакты реле В и И включаются соответствующие контрольные реле К, осуществляющие необходимые переключения на табло. Если новой информации в принятом групповом цикле не оказывается, то реле 5, И, а также К. не возбуждаются и индикация на табло не изменяется.

Аналогично работают устройства центрального поста и при приёме информации, поступающей по другим известительным каналам.

Кодирующие группы отсчитываются групповыми распределителями центрального поста и линейных пунктов. Синфазность работы распределителей обеспечивается посылкой за 64 мс до окончания полного цикла проверки объектов с центрального поста сигнала цикловой синхронизации частотой f3у.

Для этого установлен блок цикловой синхронизации ЦС, который совместно с общим групповым распределителем ОГР определяет периодичность и длительность передачи сигнала ЦС. Генератор ЛГ центрального поста содержит задающий каскад 4000 Гц и делитель частоты 1:32 и выдаёт на вход блока ЦС тактовые импульсы с интервалом 8 мс, обеспечивая работу этого блока и распределителя ОГР.

Особенностью системы "Нева" является применение циклического контроля управляемых и контролируемых объектов устройств. Информация о состоянии объектов передаётся на диспетчерский пост периодически, независимо от того, изменялось это состояние или нет. Время в течении которого на диспетчерский пост поступает информация о состоянии всех устройств на диспетчерском участке, называется длительностью цикла и при расчётной ёмкости системы равно 5376 мс.

Начало каждого цикла определяется посылкой по каналу ТУ сигнала цикловой синхронизации ЦС, запускающего на каждом исполнительном пункте устройство точного отсчёта времени, разделяющее цикл 24 интервала длительностью каждый 224 мс. В каждом интервале передаётся сигнал ТС, содержащий информацию о состоянии объектов в отдельной группе, группа объединяет 20 двухпозиционных объектов. Из 24 интервалов 23 предназначены для передачи сигналов ТС, а 24-й для передачи сигнала ЦС.

Увеличение ёмкости системы достигается применением нескольких частотных каналов (см. таб.1).

Таблица 1

При двухпроводной линейной цепи можно использовать три канала ТС ( II, III, IV ); I сигнал, близко расположенный к частотам канала ТУ, следует применять при 4-х проводной схеме связи. По сравнению с системами ДЦ спорадического действия система "Нева" имеет особенности: автоматически исправляет случайные искажения в канале ТС в непрерывно следующих циклах проверки, не имеет начинающих и других реле, выявляющих изменения состояния объектов и осуществляющих пуск передачи сигналов ТС; в линейной цепи отсутствуют контакты реле для отключения части цепи за пунктом, ведущим передачу сигнала ТС; все приёмники и передатчики к линейной цепи подключаются параллельно, в связи с чем имеется возможность работы на разветвлённых цепях.

Ёмкость ДЦ системы "Нева" характеризуется следующими данными:

- расчётное число ИП - 20;

- число групп управляемых объектов на одном ИП - до 7;

- число тактов для посылки команд в группу - 8;

- ёмкость ТУ по числу управляемых объектов - 1120;

- число групп в одном канале ТС - 23;

- число групп контролируемых объектов - до 6;

- число двухпозиционных объектов, контролируемых по одному каналу ТС - 460;

- число параллельных каналов ТС при 2-х проводной линейной цепи - 3. диспетчерский сигнал телеуправление трансляционный

Центральный пост ДЦ "Неман" (рисунок 2.1) представляет собой разветвленную структуру, состоящую из нескольких автоматизированных рабочих мест: поездного диспетчера (АРМ ДНЦ), энергодиспетчера (АРМ ЭЧЦ), локомотивного диспетчера (АРМ ТНЦ), дежурного инженера поста ДЦ (АРМ ШНД), дежурного инженера дистанции сигнализации и связи (АРМ ШЧД). Каждое рабочее место оборудуется персональной ЭВМ, содержащей дисплей, клавиатуру и манипулятор "мышь".

Рабочее место поездного диспетчера должно оборудоваться широкоэкранным жидкокристаллическим дисплеем с целью передачи наиболее полной информации о контролируемом полигоне, а также с целью понижения излучения, получаемого диспетчером во время работы.

Каждая ЭВМ включена в локальную сеть, и прием-передача информации осуществляется при помощи серверов (основного и резервного). Сервер выполняет функции по приему и передаче управляющих и известительных сигналов и представляет собой системный блок, содержащий процессор, память, сетевую карту и т.д. Сеть организуется при помощи кабеля и разъемов для подключения к сетевой карте.

При функционировании центрального поста в рабочем режиме данные телесигнализации с промежуточных станций проходят через аппаратуру уплотнения и попадают на основной модем связи, который в соответствии с исполнением формирует кодовую посылку в ЭВМ. Далее информация с помощью сервера подается на рабочие места.

Рабочее место поездного диспетчера включает в себя АРМ ДНЦ - это специализированная программа, отображающая круг управления, состояния устройств СЦБ, положение поездных единиц на участках. При поступлении информации телесигнализации происходит перерисовка графических объектов в соответствии с поступившей информацией и диспетчер воспринимает положения контролируемых объектов. При передаче сигналов ТУ диспетчер при помощи клавиш на клавиатуре или с помощью "мыши" задает команду управления и в соответствии с таблицей ТУ, создается дискретная посылка, которая через основной сервер подается на модем связи участка, где преобразовывается для передачи в линию связи.

При выходе из строя модема связи данные ТУ, ТС передаются и принимаются из резервного комплекта. Переключение на резервный комплект осуществляется или вручную, или с помощью реле НМШ, которое нормально находится под током, а при выходе из строя основного комплекта замыкает тыловые контакты и тем самым включает дополнительный комплект.

В дополнительный комплект аппаратуры входит модем связи, который полностью дублирует основной и резервный сервер. Также переключается и подача питания от источника бесперебойного питания.

Одним из основных достоинств центрального поста ДЦ "Неман" является возможность полного контроля механиком ДЦ всей информации участка. Рабочее место механика ДЦ ничем не отличается от рабочего места диспетчера, но послать команду ТУ он не может.

Кроме анализа информации, поступающей с промежуточных станций, механик может просмотреть структуру таблицы ТУ, что может быть полезно при наладке оборудования и поиске неисправностей. В помещении связевой находится аппаратура уплотнения и измерительные гнезда для проверки линии связи.

Таким образом, можно выделить следующие основные преимущества центрального поста ДЦ "Неман" по сравнению с релейными системами ДЦ:

малые габариты оборудования и простота его обслуживания;

повышение культуры труда диспетчеров;

небольшая стоимость оборудования помещений ЦП;

быстрый поиск неполадок и контроль за электроснабжением поста;

повышение производительности труда.

Размещено на Allbest.ru