На основе информации о дате установки прибора, количества срабатываний и нормативного количества срабатываний производится расчет выработанного ресурса прибора.

Место расположения прибора используется программами Поиск неисправностей и Ресурс приборов для облегчения поиска отказавшего устройства.

РТУ в результате обмена получает дату последнего срабатывания прибора и выработанный ресурс старого и нового приборов для дальнейшей обработки.

В УО3 от сервера данных в процессе обмена передается информация о накопленных отказах, которые помечены как «переданные ШЧ». Обмен данными с сервером данных предусмотрен в интерфейсе УО3 и позволяет упростить ввод отказов, избежать ручного ввода.

В АРМ-ШЧД от ВТД передаются схемы устройств СЖАТ, созданные с помощью специальных инструментальных средств. Наличие такой информации при поиске отказа позволяет увидеть схему неисправной цепи, что в конечном итоге может облегчить устранение отказа.

2.6 Система технологической связи на базе ЕТП

2.6.1 Общее положение

В настоящее время на участке Северной железной дороги Воркута - Инта внедряется оптоволоконная система связи на основе оборудования СМК-30. Это система цифровой связи, предназначенная для работы в качестве многофункциональной каналообразующей аппаратуры с гибким конфигурированием, многопротокольного маршрутизатора IP пакетов с функциями передачи речевой информации, аппаратуры систем передачи синхронной цифровой иерархии, малой коммутационной станции с ISDN. СМК-30 имеет развитые встроенные средства телеметрических измерений параметров кабелей и линий связи, стыков, параметров каналов и абонентского оборудования. Оборудование применяется для построения первичных сетей связи синхронной цифровой иерархии (SDH) уровней STM-1, STM-4, организации первичных сетей по кабельным и воздушным линиям связи, организации сети первичных мультиплексоров с расширенными функциями и дополнительными технологическими возможностями, организации сети маршрутизаторов 2-го и 3-го уровней с протоколами TCP/IP и голосовыми VoIP шлюзами, построения сетей коммутационных телефонных станций различного назначения, конвертеров различных телефонных сигнализаций. На базе мультиплексоров СМК-30 строится единая технологическая платформа, позволяющая объединить все перечисленные выше функции в двух устройствах. Развитая система мониторинга и администрирования позволяет детально в реальном времени контролировать работу всех элементов сети, измерять параметры кабелей, стыков, параметры качества работы сети и др. Система СМА отвечает техническим требованиям ведомственных руководящих документов ОАО «РЖД», позволяет интегрироваться в ЕСМА с использованием протокола SNMP. Обеспечивается стыковка с оборудованием других производителей. Мультиплексор СМК-30 сертифицирован Министерством связи РФ, успешно прошел эксплуатационные и приемочные испытания и рекомендован для применения на сети железных дорог ОАО «РЖД». Мультиплексор имеет статус официальной рекомендации для построения систем связи для ДЦ. Высокий уровень надежности изделия позволяет строить сети связи повышенной ответственности. Уровень качества подтвержден аттестацией производства по ISO-9001. Гарантийный срок эксплуатации - 5 лет. Срок службы изделия - 20 лет.

2.6.2 Состав оборудования СМК-30

В базовый комплект мультиплексора-концентратора СМК-30 входят: крейт, кросс-плата, блок питания, системный модуль, питающий кабель, комплект разъемов и документация. Варианты исполнений базового блока указаны в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Базовый блок СМК-30

N исполнения	Встроенные порты	Уровень сигнала
	Е1	Оптические SFP-слоты
1	4	0	E1
2	8	0	E1
3	4	2	STM-1
4	4	5	STM-1 (до 5-и портов), STM-4 (до 2-х портов)

Максимальные количества выводимых Е1 портов для мультиплексоров:

для исполнения 3 - 24 потока Е1,

для исполнений 4 - 64 потока Е1.

При необходимости вывода большего количества потоков используются дополнительные мультиплексоры. Все выводимые потоки Е1 доступны для внутреннего использования системными модулями мультиплексора, поэтому обычно не возникает необходимости вывода большого количества потоков Е1 в виде внешних физических портов. На модули могут подаваться потоки видов nx64 кБит/сек и nx2048 кБит/сек (например, для организации скоростных IP- сетей маршрутизаторов).

Оптические порты мультиплексора представляют собой SFP слоты в системном модуле, в которые устанавливаются сменные лазерные трансиверы с требуемыми параметрами. Установка трансиверов может производиться «на ходу» без выключения питания. Все трансиверы поддерживают цифровую диагностику оптического тракта.

Тип трансивера определяется автоматически и не требует программной настройки. Тип оптического разъема трансивера - LC. Используется одномодовое оптоволокно, прием и передача ведутся по разным волокнам. Характеристика патч-корда - LC-FC дуплексный одномодовый. Применение оптических аттенюаторов не требуется во всем диапазоне затухания. В стандартный ряд поставляемых трансиверов включены - S1.1; S1.2; L1.1; L1.2; S4.1; L4.1 и L.4.2 уровней STM-1 и STM-4, максимальная дальность связи - 150 км, длины волн 1310 и 1550 нм. В один системный модуль могут быть установлены трансиверы разных типов.

Технология со сменными оптическими модулями SFP позволяет оперативно на любом этапе менять тип включения в оптику, применять оптические стыки со своими параметрами. Конструктивно SFP модули установлены на системной плате мультиплексора, т.е. не занимают отдельных установочных мест в корзине.

Мультиплексор СМК-30 позволяет устанавливать до 15 сменных модулей расширения с различными окончаниями и функциями. Обеспечена возможность безопасной установки и выемки модулей «на ходу» без отключения питания, при этом гарантируется полное отсутствие сбоев и помех для работы остальных систем - данная функция особо важна при работе ответственных систем ДЦ, ТУ-ТС и др.

Мультиплексоры могут быть укомплектованы модулями с различными окончаниями. Перечень модулей указан в таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Модули мультиплексора СМК-30

Тип	Обслуживаемые линии	Число каналов	Примечание
СМЦГ-4	Цифровые 4-х проводные, G.703.1 64 кБит/сек сонаправл.стык	4	АСДК “Сетунь” и др.
СМОПС	7 универсальных портов (шлейфы, исполнительное и контрольное оборудование)	7	Модуль охранно-пожарной сигнализации, активные и пассивные датчики, 7 универсальных зон охраны
СМГП-8	Аналоговые и цифровые	8	Модуль записи речевой и цифровой информации

Максимальное количество абонентских каналов - 60 для 4-х проводных каналов и 120 для 2-х проводных. Возможна организация связей «точка-точка», групповых каналов как для аналоговых, так и для цифровых стыков. Все стыки имеют усиленные многоуровневые системы защиты от посторонних напряжений.

Поддерживаемый кросс-коннект: nх64 кбит/сек для потоков Е1 (до 32 потоков), nх2048 кбит/сек и полный кросс-коннект для STM (исполнения 3, 4). Синхронизация может осуществляться от внешних источников (два отдельных входа), от потоков Е1, от линейных трактов STM по приоритетной схеме. Мультиплексор имеет также два отдельных синхровыхода для синхронизации другого оборудования. Параметры входного и выходного синхросигнала соответствуют рек. G.703 ITU-T. Поддерживаются системы резервирования - SNCP, MSP, MSSP-Ring.

Модуль питания и индикации обеспечивает питание мультиплексора, визуальный оперативный контроль за состоянием мультиплексора и его местное конфигурирование. Питание мультиплексора осуществляется от первичной сети напряжением 220В и/или от резервного источника постоянного напряжения -36…-72В. Система питания мультиплексора - распределенная, каждый модуль имеет свой независимый вторичный источник питания. Визуальный, оперативный контроль, за состоянием мультиплексора обеспечивается с помощью ЖК-дисплея и светодиодных индикаторов. На ЖК-дисплее отражаются состояния различных систем мультиплексора. Яркая подсветка позволяет осуществлять контроль даже при отключенном освещении. Выбор режимов индикации осуществляется с кнопок управления. Системный модуль предназначен для управления работой всего мультиплексора, коммутации, синхронизации всей системы, взаимодействия с абонентскими модулями.

Модуль питания поставляется в двух вариантах - со встроенной системой гарантированного питания и без нее. При использовании блока питания с данной системой применение внешнего бесперебойного источника не требуется, в этом случае к мультиплексору непосредственно подключается необслуживаемая аккумуляторная батарея 60В. Емкость батареи определяется исходя из требуемого времени автономной работы и заполнения мультиплексора, обычно это 7 или 16 А/ч [5].

Настоящим проектом предусматривается передача данных линейных пунктов ДК системы АПК-ДК на центральный пост диагностирования и мониторинга с использованием ЕТП СМК-30. В этой связи представляется необходимым выполнить расчёт эксплуатационного запаса по ослаблению ВОЛС на проектируемом участке железной дороги.

Важнейшие достоинства волоконно-оптических систем передачи, по сравнению с системами передачи по кабелям с металлическими жилами - возможность реализации больших длин регенерационных участков (РУ) и большой пропускной способности.

Можно констатировать, что из трех освоенных окон прозрачности используются только два - на длинах волн 1,3 и 1,55 мкм, что позволяет реализовать протяженность РУ 40...60 и 80...120 км соответственно.

Большая длина участка регенерации определяется двумя факторами: энергетическим потенциалом ВОСП и дисперсионными искажениями.

Энергетический потенциал (W) ВОСП определяется, как разность между уровнем мощности оптического сигнала Р_пер, введенного в ОВ, и уровнем мощности Р_пр на входе приемного устройства, при котором коэффициент ошибок регенератора не превышает заданного значения, установленного для регенерационного участка ВОСП. Энергетический потенциал определяет максимально допустимое ослабление оптического сигнала в ОКС, разъемных и неразъемных соединениях на участке регенерации, а также другие потери в узлах ВОСП.

Другим ограничивающим фактором при определении допустимой длины РУ является дисперсия в ОВ. Ограничения возникают из-за уширения (увеличения длительности) импульсов при прохождении по волокну.

При распространении по ОВ, обладающему ограниченной шириной полосы частот и определенным затуханием, линейный сигнал, представляющий собой импульсную последовательность, искажается (изменяясь по форме и длительности), нарушаются тактовые интервалы, уменьшается их амплитуда и возникает межсимвольная интерференция. Для восстановления параметров сигнала в линии связи на определенных расстояниях друг от друга устанавливаются регенераторы.

Основным достоинством волоконно-оптических систем передачи, по сравнению с системами передачи по кабелям с металлическими жилами, является возможность реализации больших длин регенерационных участков (РУ) и большой пропускной способности. Можно также констатировать, что из трех освоенных окон прозрачности используются только два - на длинах волн 1,3 мкм и 1,55 мкм, что позволяет реализовать протяженность РУ 40…60 и 80…120 км, соответственно.

Длина участка регенерации определяется двумя факторами: энергетическим потенциалом ВОСП и дисперсионными искажениями.

Энергетический потенциал (W) ВОСП определяется, как разность между уровнем мощности оптического сигнала Р_пер, введенного в ОВ и уровнем мощности Р_пр на входе приемного устройства, при котором коэффициент ошибок регенератора не должен превышать заданного значения, установленного для регенерационного участка ВОСП. Энергетический потенциал определяет максимально допустимое ослабление оптического сигнала в ОКС, разъемных и неразъемных соединениях на участке регенерации, а также другие потери в узлах ВОСП.

Другим ограничивающим фактором при определении допустимой длины РУ является дисперсия в ОВ. Ограничения возникают из-за уширения (увеличения длительности) импульсов при прохождении по оптическому волокну.

Для восстановления параметров сигнала в линии связи на определенных расстояниях друг от друга устанавливаются регенераторы.

Характеристики лазерных оптических трансиверов для мультиплексора СМК-30 исполнения 3 и 4 приведены в таблице 1.

В таблице в скобках указано типовое (фактическое) значение параметров. Деление на типы дано в соответствии c рек.G.957 ITU-T. Дальность указана для оптического кабеля с затуханием 0,36 дБ/км на 1310 нм и 0,22 дБ/км на 1550 нм с учетом запаса в 2 дБ на старение и соединения.

Таблица 2.9 - Характеристики лазерных оптических трансиверов

Тип	Уровень	Длина волны, нм	Выходная мощность, дБ	Минимальная входная мощность при коэффициенте ошибок 10-10,дБ	Предельно допустимая мощность на входе при коэффициенте ошибок 10-10,дБ	Допустимое ослабление линии, дБ	Дальность (включая запас на старение и соединения), км
S1.1	STM-1	1310	-15…-8 (-11)	-34 (-36)	-8	0-19 (0-25)	0-50 (0-65)
L1.1	STM-1	1310	-5…0 (-2,5)	-34 (-36)	-10	10-29 (7,5-33,5)	10-80 (10-90)
L1.2	STM-1	1550	-5…0 (-2,5)	-34 (-36)	-10	10-29 (7,5-33,5)	20-130 (20-143)
S4.1	STM-4	1310	-15…-8 (-11)	-28 (-30)	-8	0-13 (0-19)	0-30 (0-48)
L4.1	STM-4	1310	-3…+2 (0)	-28 (-30)	-8	10-25 (8-32)	10-70 (10-85)
L4.2	STM-4	1550	-3…+2 (0)	-28 (-30)	-8	10-25 (8-32)	20-110 (20-136)

Выполним расчет параметров регенерационных участков. Для расчета используем «Нормы приемо-сдаточных измерений элементарных кабельных участков магистральных и внутризоновых подземных ВОЛС общего пользования» (утвержденные приказом ГОСКОМ связи России №97 от 17.12.97г.) [6].

Данные Нормы распространяются на элементарные кабельные участки (ЭКУ) волоконно-оптических систем передачи (ВОСП). Вышеуказанные нормы обязательны к применению при проектировании, строительстве и приемке в эксплуатацию магистральных и внутризоновых кабельных волоконно-оптических линий передачи. Необходимые для расчетов исходные данные сведем в таблицу.

Таблица 2.10 - Исходные данные для расчетов

Характеристика	Условные обозначения	Размерность	Значение на длине волны 1,55 мкм
1	2	3	4
Тип кабеля	ОКЛ
Тип оптического волокна	G.652
Среднее километрическое ослабление одномодового ОВ	б	дБ	0,19
Ослабление неразъемного (сварного) соединения	б нр	дБ	0,1
Ослабление разъемного соединения	бр	дБ	0,3…0,5
Строительная длина кабеля	?сд	км	4
Число разъемных соединителей	n	штук	2
Энергетический потенциал аппаратуры	W	дБ	30
Эксплуатационный запас на ослабление кабеля с учетом будущих изменений его конфигурации	Аз	дБ	4…6
Увеличение затухания ОВ при температуре воздуха ниже -40?С	?б	дБ	0,05

Для определения ослабления регенерационных участков на проектируемой линии железной дороги применим формулу:

, дБ, (2.1)

где: - среднее километрическое затухание одномодового оптического волокна на расчётной длине волны, дБ;

- увеличение ослабления ОВ при температуре воздуха ниже

- 40 С, дБ;

- ослабление неразъёмного (сварного) соединения (не должно превышать, дБ;

L_СД - строительная длина кабеля, км;)

- длина регенерационного участка, км;

- ослабление разъёмного соединения, дБ;

n - количество разъёмных соединителей;

А_З - эксплуатационный запас на ослабление кабеля с учётом будущих изменений его конфигурации, дБ.

Рассчитаем ослабление на участке Воркута - Юнь-Яга - Хановей - Песец с целью выяснения необходимости организации регенерационных пунктов на ст. Юнь-Яга или ст. Хановей.

Исходные и расчетные данные ослабления регенерационных участков сведены в таблицу 2.10.

Для построения диаграммы уровней необходимо учесть, что для мультиплексора СМК-30 применяется:

- лазерный оптический трансивер типа L1.1 (для STM-1);

- выходная мощность - максимум 0 дБ, минимум -5 дБ (берем среднее значение -3 дБ);

- минимальная входная мощность -34 дБ,

- предельно допустимая мощность на входе - 10 дБ.

- допустимое ослабление линии, типовое до 29 дБ, фактическое до 33,5 дБ (примем значение равное 30дБ).

Таблица 2.11 - Расчетные данные ослабления участков

Участок	Длина регенерационного участка, км	Длина волны, мкм	ослабление участка, дБ	Энергетический потенциал аппаратуры, дБ	Эксплуатационный запас по ослаблению, дБ
1	2	3	4	5	6
Воркута - Юнь-Яга	10,8	1,55	8,37	30	21,63
Юнь-Яга - Хановей	19,5	1,55	10,24	30	19,76
Хановей - Песец	11,0	1,55	8,42	30	21,58

Диаграмму затуханий представим в Приложении 7.

Из расчетов и диаграммы видно, что не превышается предельно допустимая мощность на входе аппаратуры, а также не требуется организация регенерационных пунктов на станциях Юнь-Яга и Хановей.

3. Охрана труда

3.1 Обеспечение устойчивости здания поста ЭЦ станции Хановей к воздействию ударной волны

Через станцию Хановей провозятся следующие взрывоопасные вещества: тринитротолуол и жидкое топливо (керосин, бензин).

Тринитротолуол - желтоватое кристаллическое вещество с температурой плавления 80 °C. Применяется в промышленности и военном деле как самостоятельно, так и в составе многих взрывчатых смесей (алюмотол, аммонал, аммонит и другие). Тротил стабильнее многих других взрывчатых веществ, например, динамита, имеет невысокую чувствительность к удару, трению и нагреванию, и загорается только при температуре 290 °C, поэтому может быть относительно безопасно нагрет до температуры плавления. Для взрыва необходимо использование детонатора, однако порошкообразный тротил может иметь повышенную чувствительность к внешним воздействиям, в том числе и к пламени. Энергия взрывчатого превращения (теплота взрыва) - 1010 ккал/кг (4228 кДж/кг). Скорость распространения волны детонации - 6700-7000 м/с (плотность: 1,6 г/смі).

Керосин - прозрачная, слегка маслянистая на ощупь, горючая жидкость, получаемая путём перегонки или ректификации нефти. Плотность 0,78 - 0,85 г/смі (при 20 °C), вязкость 1,2 - 4,5 ммІ/с (при 20 °C), температура вспышки 28 - 72 °C, теплота сгорания 43 МДж/кг.

Бензин - смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30 до 200 °C. Плотность 0,75 г/смі. Теплотворная способность 10500 ккал/кг (46 МДж/кг).

Взрыв - быстрое изменение химического (физического) состояния взрывчатого вещества, сопровождающееся выделением большого количества тепла и образованием большого количества газов, создающих ударную волну. Газообразные продукты взрыва, соприкасаясь с воздухом, воспламеняются, что может вызывать пожар. Причинами взрыва на железнодорожном транспорте могут быть: воспламенение от внешнего источника, удар молнии, крушение или столкновение поездов, повышение давления и температуры внутри цистерны вследствие сверхнормативного нагрева, а также террористический акт.

При любых взрывах принято выделять три круговые зоны (рис. 3.1):

Рисунок 3.1 - Зоны очага взрыва

r1, r2, r3 - радиусы внешних границ соответствующих зон;

I - зона детонационной волны; II - зона действия продуктов взрыва; III - зона воздушной ударной волны.

Зона детонационной волны (зона I) находится в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны r1 зависит от массы Q продукта взрыва и приближенно может быть определен по формуле:

,

где k - коэффициент пропорциональности, который для горючевоздушных смесей (ГВС) и углеводородных газов (УВГ) принят равным 17,5.

В пределах зоны I действует постоянное избыточное давление (для ГВС и УВГ ДРф1? 3700 кПа).

Зона действия продуктов взрыва (зона II) охватывает всю площадь разлета продуктов взрыва, где избыточное давление постоянно падает и на внешней границе зоны составляет примерно 300 кПа. Радиус этой зоны r2? ?1,7 r1. В зонах I и II все здания и наземные сооружения разрушаются практически полностью.

В зоне действия воздушной ударной волны (зона III) формируется фронт ударной волны, распространяющийся по поверхности земли. Значения параметров воздушной ударной волны в этой зоне при одной и той же массе взрывоопасных веществ на одинаковом удалении от центра взрыва зависят от вида взрывоопасных веществ.

Основным поражающим фактором взрыва является ударная волна, которая представляет собой зону сильно сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница зоны сжатого воздуха имеет наиболее высокое давление и называется фронтом ударной волны.

Ударная волна имеет фазу сжатия и фазу разряжения. В фазе сжатия давление выше атмосферного Pо, а в фазе разряжения - ниже. Основными параметрами ударной волны, определяющими ее поражающее действие, являются: избыточное давление ДРф, давление скоростного напора ДРск и время действия ударной волны t_у.в.

Избыточное давление во фронте ударной волны ДРф - это разница между максимальным давлением воздуха во фронте ударной волны и атмосферным давлением: ДРф = Рф - Ро.

Избыточное давление ДРф обладает разрушительным действием, выводя из строя устойчивые, крупногабаритные массивные сооружения, жесткие конструкции с фундаментами (здания, защитные сооружения, водонапорные башни и т.п.). Эти сооружения противостоят смещению, поэтому время обтекания их фронтом ударной волны будет рачительным, хотя составляет доли секунды. Фронт ударной волны, дойдя до передней стенки сооружения, отражается от нее. В результате этого избыточное давление, действующее на переднюю стенку сооружения, быстро возрастает, увеличиваясь в несколько раз (создается давление отражения). По мере прохождения фронта ударной волны избыточное давление, действующее на переднюю стенку сооружения, быстро падает до значения давления в ударной волне (до отражения). Затем ударная волна охватывает все стороны сооружения, создавая разрушительную статическую Нагрузку путем всестороннего сжатия.

При небольших размерах и обтекаемой форме сооружения величина избыточного давления действует на него в течение очень короткого времени. В этом случае степень разрушения сооружения зависит, главным образом, от скоростного напора воздуха в ударной волне, время действия которого намного больше, чем избыточного давления (при ядерном взрыве может составить несколько секунд).

Скоростной напор действует на сооружение в виде динамической нагрузки, смещая, опрокидывая или отбрасывая малогабаритные, быстро обтекаемые и малоустойчивые сооружения, такие как опоры контактной сети и электропередач, мостовые фермы, станки, транспортные, технические средства и аппаратуру (вагоны, краны, автомобили, шкафы с оборудованием СЦБ).

Наибольший метательный эффект скоростного напора проявляется в местах с избыточным давлением более 50 кПа, где скорость перемещения воздуха более 100 м/с.

Как и максимальное избыточное давление ударной волны, максимальный скоростной напор уменьшается с увеличением расстояния от центра взрыва.

Время действия ударной волны t_у.в в какой-либо точке пространства зависит, главным образом, от мощности взрыва (массы взрывоопасного материала), его вида, удаления от центра взрыва и измеряется в секундах. На малых расстояниях от центра взрыва продолжительность фазы сжатия весьма незначительна; по мере распространения ударной волны она увеличивается.

Чем больше время действия ударной волны (при одном и том же значении избыточного давления), тем больше ее разрушительный эффект.

Для различных видов взрывоопасных материалов одинаковой массы при аварийных взрывах значения параметров ударной волны на одинаковом удалении от центра взрыва будут различными. Это объясняется различной природой и характером взрыва взрывчатых материалов [8].

3.2 Расчет устойчивости здания поста ЭЦ станции Хановей к воздействию ударной волны

В связи с размещением на объекте (переноса за пределы объекта) взрывоопасного источника ЧС требуется определить его минимально допустимое удаление от элементов инженерно-технического комплекса объекта и границу зоны сохранения их устойчивости.

Расчет устойчивости здания поста ЭЦ станции Хановей к воздействию ударной волны выполним, исходя из возможности взрыва 160 тонн жидкого топлива.Требуется:

1) определить изменение значений избыточного давления во фронте воздушной ударной волны ДРф в зависимости от расстояния R для заданной массы взрывоопасного материала;

2) определить границу зоны сохранения элементов ИТК объекта (место возможного размещения взрывоопасного источника ЧС).

Решение данной задачи сводится к построению графика ДРф = f(Q,R) для заданной (фактической) массы взрывоопасного материала Qфак. В расчетах будем использовать закон подобия взрывов:

 (3.1)

где R_факт - фактическое расстояние от центра взрыва для заданной массы взрывоопасного материала Q_факт;

R_т - теоретическое расстояние от центра взрыва для массы взрывоопасного материала Q_т = 1000 т.

Значения R_т приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Значения R_т.

ДРф, кПА	300	200	100	50	30	20	10
Rт, м	320	380	520	760	1040	1340	1920

Полученные результаты сведем в таблицу 3.2 и построим график ДРф = = f(Q,R).

Таблица 3.2 - Значения R_факт.

ДРф, кПА	300	200	100	50	30	20	10
Rфакт, м	174	206	282	413	565	727	1042

Рисунок 3.2 - График зависимости ДРф = f(Q,R).

На основе этого графика можно составить диаграмму разрушений на станции Хановей, предположив, что место взрыва наиболее удалено от поста ЭЦ.

Здание поста ЭЦ станции Хановей представляет собой одноэтажное кирпичное здание, подверженное разрушению при воздействии на него избыточного давления во фронте ударной волны ДРф.

Устойчивость данного сооружения достаточно хорошо исследована экспериментальным путем и с достаточной полнотой представлена в справочниках. В таблице 3.3 приведены значения избыточного давления фронта ударной волны, приводящие к различной степени разрушений.



Рисунок 3.3 - Диаграмма разрушений при взрыве.

Таблица 3.3 - Зависимость степени разрушений от ДРф.

Элементы ИТК	Разрушения при ДРф, кПа
	слабое	среднее	сильное
Здания кирпичные малоэтажные	15-22,5	22,5-37,5	37,5-52,5

На основе полученных данных делаем вывод, что здание поста ЭЦ попадает в зону средних разрушений. Для нормального его функционирования разработаны конкретные предложения для сохранения устойчивости инженерно-технического комплекса. Это: продление тупика - возможного места расположения ЧС, уменьшение массы взрывоопасного источника ЧС, или же полный запрет на хранение, расположение на этой станции опасного источника ЧС.

4. Технико-экономический расчет эффективности внедрения системы АПК-ДК

4.1 Общее положение

В условиях рыночной экономики большое значение имеет создание и внедрение такой техники, которая обеспечивала бы выполнение заданного объема работ с наименьшими затратами, то есть успешного развития ж.д. транспорта важно знать, с какой эффективностью будут осваиваться эти капитальные вложения. Переход экономики к рыночным отношениям обусловил необходимость оценивать экономическую эффективность инвестиций с позиции субъекта (собственника), финансирующего капиталоемкое мероприятие. Учет особенностей переходного периода российской экономики требует более внимательного отношения к инфляционным процессам, к фактору риска и неопределенности при оценке экономической эффективности инвестиций. В настоящее время ни одно мероприятие, ни один проект не имеющий экономического образования не инвестируется.

Инвестиции - это вложение капитала в реализацию различных программ и проектов производительной, коммерческой, социальной, научной, культурной или какой-либо другой сферы. Основными инвестиционными ценностями в условиях рыночной экономики выступают денежные средства, ценные бумаги, банковские депозитные вклады, движимое и недвижимое имущество, земельные участки, здания и сооружения.

Инвестиции классифицируются по следующим признакам:

1) По форме вложений: денежные и натуральные (материальные, трудовые, информационные и т.п.);

2) По виду вложений:

- реальные (непосредственно вкладываемый капитал),

- финансовые (вложения в акции и др. ценные бумаги);

3) По отраслевому признаку:

- в промышленность;

- в сельское хозяйство;

- в транспорт;

- в связь и т.п.

4) В зависимости от источника финансирования:

- бюджетные;

- собственные (например, часть прибыли);

- привлеченные (например, средства от продажи акций);

- заемные (кредиты банков).

5) По системному признаку:

- прямые;

- сопутствующие;

- сопряженные;

- прочие.

6) По сфере вложения:

- производственные;

- непроизводственные.

Воспроизводственная структура капитальных вложений включает в себя следующие инвестиции:

- в новое строительство;

- в расширение;

- в реконструкцию;

- в техническое перевооружение.

Инвестиционный проект - это определенный комплекс действий, работ и услуг, направленных на создание новых или улучшение использования существующих производственных фондов для достижения объявленных в проекте целей. Инвестиционный проект (ИП) рассматривается в течение определенного расчетного периода, который включает в себя срок реализации проекта и время, в течение которого данный проект будет приносить результаты.

Целями организации АПК-ДК является повышение эффективности управления хозяйства СЦБ в целом, автоматизация процесса технического обслуживания, обеспечение перехода к более эффективным стратегиям и методам технического обслуживания, обеспечение других служб необходимой для управления информацией о состоянии устройств СЦБ. Достижение этих целей приведет к значительному уменьшению всего комплекса эксплуатационных расходов в хозяйстве СЦБ, а также в других службах железных дорог.

Экономический эффект от внедрения АПК-ДК достигается за счет улучшения условий труда диспетчерского аппарата, возможностью комплексного решения вопросов управления движением поездов и эксплуатационным штатом дистанции.

В частности, внедрение АПК-ДК приводит к сокращению затрат на документооборот и высвобождению штата дистанции. Расчет этих показателей представлен ниже.

4.2 Характеристика задач и исходные данные

АПК-ДК применяется взамен устаревших и выработавших свой ресурс систем ДК, а также при новом строительстве участков железных дорог. Внедрение системы АПК-ДК позволяет повысить качественные показатели работы железной дороги.

Эффект от внедрения получается за счет:

повышения безопасности движения поездов;

социального эффекта от внедрения системы АПК-ДК;

сокращения количества штрафных баллов за счет получения своевременной, полной и достоверной информации об устройствах ЖАТС;

сокращения непроизводительных задержек поездов в пути следования;

создания технической базы для перехода к современной стратегии обслуживания устройств, и как следствие сокращение эксплуатационного штата;

7. сокращения эксплуатационных расходов.

Важнейшие составляющие образуемого эффекта от внедрения АПК-ДК представлены в таблице 4.1. Исходная информация по эксплуатационным показателям и стоимостным данным взята из отчетностей, ведущихся в ШЧ-18. Расчет будем вести применительно к участку по обслуживанию устройств СЦБ и КТСМ №4 Воркутинской дистанции СЦБ. Количество обслуживаемых станций - 5, штат - 9 человек.

Таблица 4.1 - Исходные данные

№ п/п	Показатели	До внедрения АПК-ДК	После внедрения АПК-ДК
1	Количество отказов устройств СЦБ (отк/год)	42	27
2	Количество отказов устройств СЦБ, приведших к задержкам пассажирских поездов	5	3
3	Количество отказов устройств СЦБ, приведших к задержкам грузовых поездов	2	1
4	Время простоя пассажирских поездов	3 ч. 59 мин.	2 ч. 24 мин.
5	Время простоя грузовых поездов	0 ч. 42 мин.	0 ч. 21 мин.
6	стоимость 1 часа простоя грузового поезда	Сппг = 3733,60 руб.
7	стоимость 1 часа простоя пассажирскогопоезда	Сппп = 1719,69 руб.

Численный расчет экономического эффекта за счет повышения безопасности движения поездов без специальных исследований и привлечения специалистов сделать не представляется возможным.

4.3 Расчет экономии от внедрения АПК-ДК

Расчет экономии за счет сокращения неплановых перерывов движения:

(4.1)

где:

Имеющиеся статистические данные, а также оценки экспертов, показывают, что при использовании АПК-ДК время на обнаружение и устранение отказов уменьшается не менее чем на 20%. Для определения годовой экономии используется количество отказов устройств СЦБ по участку, равное 42 за расчетный год. Экономия от уменьшения простоя поездов при сокращении времени поиска отказов в устройствах СЦБ на 20% составит (на один отказ):

(4.2)

Экономия от уменьшения простоя поездов при сокращении времени поиска отказов в устройствах СЦБ на 20% составит за год:

(4.3)

При внедрении АПК-ДК из состава бригады из четырех электромехаников, осуществляющих обслуживание перегонов и постов КТСМ, будет сокращено два. Заработная плата одного электромеханика I-ой группы выражается:

 (4.4)

где: До = 15730 руб. - должностной оклад;

Кр = 2,4 - районный коэффициент для районов Крайнего Севера.

Экономия при сокращении штата на одного электромеханика за год составит:

(4.5)

где: К_с - отчисления в социальные фонды (Кс = 1,349);

К_д - дополнительные виды зарплаты (премии и др.; Кд = 1,3).

Суммарный эффект за год составит:

(4.6)

4.4 Капитальные затраты на внедрение АПК-ДК

Капитальные затраты, связанные с внедрением АПК-ДК, включают в себя общие затраты на аппаратуру, проектирование, строительно-монтажные работы, адаптацию и наладку программного обеспечения.

Калькуляция затрат на оборудование АПК-ДК участка Юнь-Яга - Хановей представлена в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Калькуляция затрат на оборудование АПК-ДК

Наименование	Единица измерения	Показатели
		Количество станций	Стоимость оборудования 1 станции	Стоимость всего, тыс. руб.
Стоимость оборудования на участке	Тыс. руб.	2	213,911	427,822
Строительно-монтажные работы	Тыс. руб.	2	82,0	164,0
Приборы, инвентарь, инструменты	Тыс. руб.	2	12,0	24,0
ИТОГО:	Тыс. руб.		307,911	615,822

Для расчета полной стоимости проекта применяем рыночный коэффициент К_р = 7,84:

4.5 Расчет экономической эффективности внедрения АПК-ДК

Оценка инвестиционных проектов является одной из актуальных задач управления финансами: предприятия осваивают новые технологии и продукты, кредитующие организации и инвесторы ведут поиск эффективных направлений (компании, проекты) вложения средств. Под инвестициями или капиталовложениями в самом общем смысле понимается временный отказ экономического субъекта от потребления имеющихся у него в распоряжении ресурсов (капитала) и использование этих ресурсов для увеличения в будущем своего благосостояния.

В ходе финансовой оценки эффективности проекта сопоставляются ожидаемые затраты и возможные выгоды (оттоки и притоки) для получения представления о потоках денежных средств.

К простым, статическим критериям финансовой эффективности инвестиционных проектов относятся срок окупаемости, среднегодовая прибыль и простая норма прибыли.

На основании сравнения инвестором расчетной величины нормы прибыли с минимальным или средним уровнем доходности делается заключение о целесообразности дальнейшего анализа данного инвестиционного проекта. Основное преимущество критерия простой нормы прибыли заключается в том, что он не сложен и может использоваться для некрупных фирм с небольшим денежным оборотом, а также когда надо быстро оценить проект в условиях дефицита ресурсов. Недостатки данного метода состоят в том, что существует большая зависимость от выбранной в качестве ставки сравнения величины чистой прибыли, не учитывается ценность будущих поступлений, и расчетная норма прибыли играет роль средней за весь период.

Критерии, основывающиеся на технике расчета временной ценности денег, называются дисконтированными критериями. В мировой практике наиболее часто употребляются понятия: «чистый дисконтированный доход», «внутренняя норма доходности», «индекс доходности», «дисконтированный срок окупаемости».

В качестве основных показателей для расчета эффективности инвестиционного проекта с учетом временной ценности денег рекомендуется использовать:

- чистый доход;

- чистый дисконтированный доход;

- рентабельность инвестиций;

- внутреннюю норму доходности;

- потребность в дополнительном финансировании;

- индексы доходности затрат и инвестиций;

- дисконтированный срок окупаемости;

Чистым доходом (ЧД) называется накопленный эффект (сальдо денежного потока) за расчетный период. Рассчитывается как разница между суммой денежных поступлений от реализации проекта и суммой всех затрат, необходимых на его осуществление.

Соизмерение затрат, результатов и эффектов в течение расчетного периода осуществляется с помощью метода дисконтирования. Дисконтирование основано на прогнозе будущих затрат и результатов, с использованием процентной ставки или нормы дисконта. Приведение затрат и будущих результатов к начальному шагу расчета выполняется умножением их на коэффициент дисконтирования, определяемый по формуле:

(4.7)

где:t - номер шага расчета (0, 1,…,Т),

Е - норма дисконта, принята равной 11%,

Т - продолжительность расчетного периода, равная 10 годам.

Чистый дисконтированный доход (ЧДД) соответствует показателю чистой приведенной стоимости, который используется при оценке эффективности инвестиционных проектов.

Чистый дисконтированный доход представляет собой дисконтированный показатель ценности проекта, определяемый как сумма дисконтированных значений поступлений за вычетом затрат, получаемых в каждом году в течение срока жизни проекта.

(4.7)

где: Э_t - результаты, достигаемые на t-ом шаге расчета, тыс.руб.;

Ск_t - затраты на t-ом шаге расчета, тыс.руб.;

- коэффициент дисконтирования;

С_кп - общая сумма капитальных вложений.

Для признания проекта эффективным с точки зрения инвестора необходимо, чтобы его ЧДД был положительным; при сравнении альтернативных проектов предпочтение должно отдаваться проекту с более высоким значением ЧДД (при условии, что оно положительное).

Расчет чистого дисконтированного дохода дает ответ на вопрос, способствует ли анализируемый вариант инвестирования росту ценности фирмы.

Дисконтированный срок окупаемости -- это продолжительность наименьшего периода, по истечении которого чистый дисконтированный доход становится неотрицательным и продолжает таковым оставаться. Данный критерий аналогичен простому сроку окупаемости, но использует дисконтированные значения затрат и выгод. Значение срока окупаемости не должно превышать срока жизни проекта.

В случае, когда финансирование проекта предполагается осуществлять из нескольких источников, целесообразно рассчитывать активность участия в проекте для каждого инвестора в отдельности в соответствии с его долей в финансировании проекта.

Подводя итог, отметим, что каждый из перечисленных показателей отражает финансовую эффективность проекта с различных сторон, поэтому необходимо использовать всю совокупность показателей. В самом общем виде система критериев-требований для выбора рационального варианта бизнес-плана может быть представлена следующим образом:

1. Приемлемое значение срока окупаемости, меньшее расчетного периода и срока возврата долга.

2. Значение ЧДД>0. В этом случае проект является эффективным и может рассматриваться вопрос о его принятии. Чем больше ЧДД, тем эффективнее проект.

Выполним расчет показателей эффективности (чистого дисконтированного дохода) инвестиционного проекта в таблице 4.4, а также изобразим графически на рисунке 4.1.

Таблица 4.3 - Оценка эффективности инвестиций в АПК-ДК

Год	Капитальные вложения, Скп, тыс. руб.	Прибыль, Э, тыс. руб.	б	ЧДД шага проекта, тыс. руб.	ЧДД нарастающим итогом, тыс. руб.
2011	4828,045	0	1,000	-4828,045	-4828,045
2012	0	1638,77	0,901	1476,369	-3351,68
2013	0	1638,77	0,812	1330,062	-2021,61
2014	0	1638,77	0,731	1198,254	-823,359
2015	0	1638,77	0,659	1079,509	256,1499
2016	0	1638,77	0,593	972,530	1228,68
2017	0	1638,77	0,535	876,153	2104,834
2018	0	1638,77	0,482	789,327	2894,161
2019	0	1638,77	0,434	711,106	3605,267
2020	0	1638,77	0,391	640,636	4245,902
2021	0	1638,77	0,352	577,149	4823,052

Рисунок 4.1 - Расчет чистого дисконтированного дохода (ЧДД)

Срок окупаемости проекта:

Данный проект окупается за 3,76 года эксплуатации.

Чистый дисконтированный доход от инвестирования денег в данный проект за 10 лет составит:

ЧДД = 4823,052 тыс. руб.

В разделе «Технико-экономический расчет эффективности внедрения системы АПК-ДК» была рассчитана экономическая эффективность данного проекта. Экономический эффект за 10 лет от внедрения АПК-ДК на участке составит 4823,052 тыс. руб. Таким образом, внедрение АПК-ДК с точки зрения экономической эффективности, является эффективным и целесообразным.

Заключение

На выбранном участке железной дороги при росте объемов перевозок как грузовых, так и пассажирских, а также при увеличении скорости движения поездов стало необходимо внедрение более мощной, многофункциональной системы контроля передачи данных. На основании проведенного мониторинга действующих систем диспетчерского контроля, изучения рельефа выбранного участка, погодных условий, а также способа получения и обработки информации с перегонов и промежуточных станций можно заключить, что из всех систем диспетчерского контроля существующих на сегодняшний день и рассмотренных нами, АПК-ДК является самой подходящей, многофункциональной и при этом не вызывающей особых трудностей в обслуживании и использовании.

Система АПК-ДК является распределенной системой и становится законченным изделием на месте установки. Конкретная конфигурация системы АПК-ДК определяется проектом контролируемого участка.

При построении АПК-ДК были изучены технические характеристики, структура, функции, а также произведен расчет экономической эффективности системы АПК-ДК и ее срок окупаемости.

С внедрением аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля на проектируемом участке значительно облегчится труд электромехаников СЦБ и диспетчеров дистанции сигнализации.

Но нельзя не отметить и недостатки системы. На прошедшей в конце января 2011 года в Москве секции НТС по теме «Развитие технологии мониторинга и диагностики устройств ЖАТ» представитель разработчиков системы АПК-ДК, заведующий лабораторией ПГУПС В. В. Нестеров отметил, что автоматизация технологического обслуживания сокращает его трудоемкость на 30 - 35%. При дальнейшей автоматизации снижение трудоемкости незначительно, а стоимость системы диагностирования существенно повышается. Системы ТДМ выявляют отказы и предотказы, но не дают ответа, как найти неисправность и как скоро предотказное состояние может перейти в отказ.

Задача прогнозирования технического состояния устройств наиболее сложна. Для ее решения недостаточно данных о результатах измерений параметров. Прогноз можно осуществить только на основе комплексного анализа всех влияющих факторов: интенсивность движения, статистика работы устройств, данные об их техническом обслуживании. Проводить такой анализ необходимо с помощью формирования системами ТДМ и АСУ-Ш-2 соответствующих баз данных.

На ближайшую перспективу задачами по совершенствованию системы АПК-ДК должны стать: типизация в соответствии с категорийностью участков дорог, новая редакция эксплуатационно-технических требований с учетом требований хозяйств инфраструктуры, подготовка перечня состава и объема измерений параметров технического состояния устройств [10].

Важнейшая роль в дальнейшем повышении эффективности работы железнодорожного транспорта, его конкурентоспособности на рынке транспортных услуг отводится широкой информатизации и автоматизации отрасли на базе современных телекоммуникационных сетей связи. Стратегия научно-технического прогресса на транспорте предусматривает использование в качестве средства сокращения эксплуатационных расходов, повышения безопасности движения поездов, получения дополнительных доходов, широкомасштабное внедрение на всей сети железных дорог информационно-управляющих и телекоммуникационных технологий, использующих единое информационное пространство и взаимоувязанную сеть связи. Для решения этих задач проводятся работы по созданию полномасштабной технологической цифровой сети связи ОАО «РЖД».

Список использованных источников

оптический станция связь волоконный

1. АПК-ДК. Руководство по эксплуатации. Утверждено главным инженером Департамента автоматики и телемеханики ОАО «РЖД», 2007.

2. Типовые материалы для проектирования. Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля для технического диагностирования и мониторинга (АПК-ДК). 410409 ТМП.: 2004г. Утверждено Департаментом автоматики и телемеханики ОАО «РЖД», 25.06.2007г.

3. Методические указания по проектированию устройств автоматики телемеханики и связи на железнодорожном транспорте И-252-97. Автоматизированные системы диспетчерского контроля за движением поездов и состоянием технических средств СЦБ. - С.-П.: ГТСС, 1997.

4. Методические указания по проектированию устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте И-352-01. Система диспетчерского контроля АПК-ДК. МПС РФ Петербургский государственный университет путей сообщения, 2001.

5. Руководство по эксплуатации СМК-30 мини_АТС.

6. Нормы приемо-сдаточных измерений элементарных кабельных участков магистральных и внутризоновых подземных ВОЛС общего пользования. Утверждены приказом ГОСКОМ связи России №97 от 17.12.97г.

7. Баклашов Н.И., Китаева Н.Ж., Терехов Б.Д. Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды. - М.: Радио и связь, 1998.

8. Дипломное проектирование. Уч. пос./под общей редакцией В. Д. Шарова, Н. М. Хуторянского. - РГОТУПС. - М.: 2005г.

9. Единые требования по оформлению курсовых и дипломных проектов (работ). Методические указания. РГОТУПС. - Москва.: 2004г.

10. Пахомова Н. Развивать технологию диагностики и мониторинга //Автоматика, связь, информатика. - 2011. №3. - С. 3 - 4.

Размещено на Allbest.ru