Анализ деятельности ОАО "Российские железные дороги"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Железнодорожный комплекс имеет особое стратегическое значение для России. Он является связующим звеном единой экономической системы, обеспечивает стабильную деятельность промышленных предприятий, своевременный подвоз жизненно важных грузов в самые отдаленные уголки страны, а также является самым доступным транспортом для миллионов граждан. Для обеспечения безопасности миллионов граждан, а так же подвоза груза действует дистанция железной дороги.

Дистанции железной дороги - подразделения в пределах одного производственного участка отделения дороги с размещенными на их территории постоянными устройствами и оборудованием, выполняющие все необходимые виды обслуживания, содержания, ремонта оборудования, находящегося в их ведении. Дистанция размещается на определенном участке железнодорожного пути, протяженность которого зависит от функционального назначения дистанции.В структуре управления железнодорожным транспортом дистанции находятся в оперативном подчинении соответствующих отделов отделений или непосредственно подчиняются службам дорог. Выполнение оперативной работы осуществляют нижестоящие структуры: околотки, районы, участки и т. п., обеспечивающие бесперебойность движения поездов.

В данном отчете по практике будут рассмотрены такие темы как: структура предприятия, их взаимосвязь; описание компьютерных систем в предприятии; технологическая часть. В технологическую часть включаются такие пункты как: архитектура, нормы и правила, проверка и диагностика компьютерных систем и компонентов. Указаны пункты автоматизации работы предприятия, приведены прикладные программы по автоматизированному проектированию цифровых устройств. Соблюдены все правила техники безопасности и противопожарные меры.

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" входит в мировую тройку лидеров железнодорожных компаний.

железный дорога производственный участок



1.Описание структуры предприятия и взаимосвязи подразделений

Дистанция пути несет ответственность за обеспечение безопасности движения поездов. На рисунке 1 представлена структурная форма машинизированного содержания пути

Дистанция пути при структурной форме делится на участки, околотки, рабочие отделения, возглавляемые соответственно начальниками участков, старшими дорожными мастерами, дорожными мастерами и бригадирами пути, отвечающими за своевременное и качественное выполнение работ, обеспечение безопасности, сохранность машин, механизмов и инструмента в своих подразделениях.

На участках пути со скоростями движения свыше 140 км/ч во главе околотка находится старший дорожный мастер, а во главе рабочего отделения - дорожный мастер.

В функции путевых бригад на рабочих отделениях входят работы, которые по условиям обеспечения безопасного и бесперебойного движения поездов должны выполняться в неотложном или первоочередном порядке (исправление пути в местах отступлений 3-й и 4-й степеней, уход за изолирующими стыками, замена дефектных элементов верхнего строения пути и др.)

На направлениях с малыми и средними размерами движения, где уложено верхнее строение пути с рельсами Р65 и тяжелее, околотки могут не делиться на рабочие отделения, а иметь одну путевую бригаду на околотке во главе с дорожным мастером или освобожденным бригадиром пути.

Освобожденный бригадир пути не реже четырех раз в месяц осматривает и проверяет путь на рабочем отделении, при этом грубые отступления устраняются в неотложном порядке, остальные - в плановом.

Неотложные работы, для выполнения которых требуется бригада численностью больше чем бригада на рабочем отделении (замена остродефектных рельсов, крестовин, рихтовка пути и др.), производятся либо совместно несколькими малыми бригадами, либо укрупненной бригадой по указанию начальника участка.

Для выполнения планово-предупредительных работ, неохваченных машинами, а также сопутствующих работ (снятие пучинных карточек, регулировочных прокладок, добивка противоугонов, прогрохотка щебня в местах выплесков, перешивка, закрепление стыковых болтов и др.) на каждом участке создается укрупненная бригада в составе 15-20 монтеров пути с одним или двумя освобожденными бригадирами пути.

При дефиците рабочей силы укрупненная бригада для планово-предупредительных работ может создаваться одна на дистанцию или на несколько участков, как это имеет место на некоторых дистанциях пути Московской железной дороги.

В зависимости от местных условий на дистанции пути могут быть созданы специализированные бригады в составе 4-6 монтеров пути во главе с освобожденными бригадирами для выполнения отдельных видов работ, например по содержанию рельсовых цепей, переездов.

В функции начальника участка входит общее руководство текущим содержанием пути на участке. Он контролирует работу дорожных мастеров и бригадиров пути, организует планово-предупредительные и неотложные работы, несет ответственность за безопасность движения поездов, технику безопасности, за исправность и надежность состояния пути и устройств. Начальник участка является материально ответственным лицом.

Для выполнения работ по ремонту пути на дистанции пути создается специализированная путевая колонна из 30-40 человек во главе с производителем работ (прорабом).

Прораб отвечает за безопасность движения поездов при производстве путевых работ, сроки выполнения и качество работ, сохранность машин, механизмов и инструмента.

Машинизированная форма лучше удовлетворяет условиям организации работы машин, так как не возникает проблем с ежедневной доставкой машин и обслуживающего персонала к месту работ, вследствие выполнения работ в пределах одной дистанции пути. Но эта структура хуже удовлетворяет другому требованию - качественному техническому обслуживанию машин, поскольку у разбросанных по дистанциям машинных баз меньше возможностей качественно их содержать и ремонтировать из-за недостатка станочного, диагностического и другого оборудования, а также специалистов по машинам.

1.1 Использование компьютерных систем и комплексов в различных подразделениях предприятия

Источниками сведений, используемых при анализе хозяйственной деятельности предприятий, являются отчетные (в базовом периоде), плановые и фактические данные, зафиксированные в соответствующих документах с учетом сопоставимости, данные оперативного статистического и бухгалтерского учета, содержащиеся в утвержденных учетных формах и нормативных документах.

Подобранная по программе анализа информация должна быть подвергнута логическому и счетному контролю. При логическом контроле исходных данных проверяется:

1) правильность оформления отчетных документов;

2) полнота заполнения отчетных форм, наличие подписей должностных лиц;

3) соответствие приведенных в отчете плановых показателей утвержденному плану с учетом корректировок и последующих изменений плана;

4) согласованность одноименных показателей, содержащихся в различных отчетных формах;

5) сопоставимость используемых при анализе данных (отсутствие за изучаемый период изменений в порядке планирования, учета и расчета отдельных показателей, могущих вызвать несопоставимость информации).

Компьютерные системы выявления уровня знаний широко применяются для уменьшения трудоемкости текущего контроля по естественно-научным и техническим дисциплинам, цель которого состоит в оперативной и массовой одновременной проверке остаточных знаний большого количества обучаемых в доэкзаменационный период.

Таким образом, для многих дисциплин, знания в которых носят принципиально нечеткий характер и не могут быть сведены к однозначным формулировкам многие процедуры компьютерного тестирования, к сожалению, оказываются неприменимыми. Более того, можно утверждать, что процедуры “классического” компьютерного тестирования, основанные на парадигме “один абсолютно правильный ответ - N абсолютно неправильных ответов” и выводе итоговой оценки из соотношения количества правильных ответов и заданных вопросов, неадекватны представлениям большинства преподавателей о их абсолютной применимости в процессе оценивания знаний.

После подготовки необходимой информации проводится непосредственно аналитическая работа с подготовленной информационной базой, разделяемая на последовательно выполняемые этапы:

1) изучение объема анализа по данным информации;

2) построение формул взаимосвязи показателей, характеризующих исследуемый объект методики анализа; разработка аналитических таблиц и макета пояснительной записки;

3) анализ комплексных показателей, оценка уровней эффективности.



2. Описание компьютерной системы организации

2.1 Описание топологий сетей и ее архитектура организации

Выбор используемой топологии зависит от условий, задач и возможностей, или же определяется стандартом используемой сети. Основными факторами, влияющими на выбор топологии для построения сети, являются:

1) среда передачи информации (тип кабеля);

2) метод доступа к среде;

3) максимальная протяженность сети;

4) пропускная способность сети;

5) метод передачи и др.

В данном проекте ставится задача связать здание заводоуправления с тремя группами цехов и разнесёнными по территории отделами посредством высокоскоростной сети со скоростью передачи данных - 100 Мбит/сек.

Рассмотрим вариант построения сети на основе технологии Fast Ethernet. Данный стандарт предусматривает скорость передачи данных 100 Мбит/сек и поддерживает два вида передающей среды - неэкранированная витая пара и волоконно-оптический кабель. Для описания типа передающей среды используются следующие аббревиатуры (таблица 1).

Таблица 1 Название и тип передающей среды

Название	Тип передающей среды
100Base-T	Основное название для стандарта Fast Ethernet (включает все типы передающих сред)
100Base-TX	Неэкранированная витая пара категории 5 и выше.
100Base-FX	Многомодовый двухволоконный оптический кабель
100Base-T4	Витая пара. 4 пары категории 3, 4 или 5.



Следующие топологические правила и рекомендации для 100Base-TX и 100Base-FX сетей основаны на стандарте IEEE 802.3u. Правила проектирования топологии стандарта 100Base-T, 100Base-TX:

Правило 1: Сетевая топология должна быть физической топологией типа "звезда" без ответвлений или зацикливаний.

Правило 2: Должен использоваться кабель категории 5.

Правило 3: Класс используемых повторителей определяет количество повторителей, которые можно каскадировать.

Класс 1. Можно каскадировать до 5 включительно концентраторов, используя специальный каскадирующий кабель.

Класс 2. Можно каскадировать только 2 концентратора, используя витую пару для соединения средозависимых портов MDI обоих концентраторов.

Правило 4: Длина сегмента ограничена 100 метрами.

Правило 5: Диаметр сети не должен превышать 205 метров.100Base-FX

Правило 1: Максимальное расстояние между двумя устройствами - 2 километра при полнодуплексной связи и 412 метров при полудуплексной для коммутируемых соединений.

Правило 2: Расстояние между концентратором и конечным устройством не должно превышать 208 метров

Существует несколько факторов, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей к данной ситуации топологии. Они приведены в таблице 2.

Таблица 2 Преимущества и недостатки топологий

Топология	Преимущества	Недостатки
Шина	Экономный расход кабеля. Сравнительно недорогая и несложная в использовании среда передачи. Простота, надежность. Легко расширяется	При значительных объемах трафика уменьшается пропускная способность сети.. Выход из строя кабеля останавливает работу многих пользователей
Кольцо	Все компьютеры имеют равный доступ.	Выход из строя одного компьютера может вывести из строя всю сеть.
Звезда	Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети	Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть

Исходя из всего вышеперечисленного, оптимальным видом топологии для проекта является звездная топология стандарта 100Base-TX с методом доступа CSMA/CD, так как она имеет широкое применение в наши дни, её легко модифицировать и у нее имеется высокая отказоустойчивость.

В административном здании соединено по необходимости между собой семь сегментов. Используя коммутатор, значительно повышена пропускная способность сети путем применения стянутой в точку магистрали (collapsed backbone) - структуры, при которой объединение узлов, сегментов или сетей происходит на внутренней магистрали коммутатора. Преимуществом такой структуры является высокая производительность магистрали. Магистраль сети может быть весьма быстродействующей, причем ее скорость не зависит от применяемых в сети протоколов и может быть повышена с помощью замены одной модели коммутатора на другую. Пример построения сети, использующей такую структуру, приведен на рисунке 2. Структура локальной сетилокальный вычислительный сеть ethernet. На рисунке 3 приведена функциональная схема ЛВС. На рисунке 4 приведена структурная схема ЛВС.

2.2 Основные технические характеристики электронно-вычислительной техники

2.2.1 Технические характиристики процессора

Процессор - самая важная часть компьютера. Процессор выполняет самую важную роль в быстродействии компьютера - вычисление результатов программы. Процессоров в компьютере может быть несколько видов (графический, процессор на видеокарте), процессор, который будет рассмотрен в работе - центральный процессор (ЦП).

Основные характеристики ЦП:

1) Частота ЦП. Довольно большое время основной характеристикой, указывающей на производительность ЦП, была его частота. И этот подход можно было считать относительно правильным. Но когда основные две компании-производителя пошли разными путями в разработке новых поколений процессоров, то тактовая частота уже перестала быть универсальным мерилом производительности.

Тактовая частота ЦП - это частота "телодвижений" процессора в определённый отрезок времени. Измеряется она в герцах (мегагерцах, гигагерцах). Продуктивность ЦП в отношении на герц может варьироваться в широких пределах, в зависимости от архитектуры процессора. Стереотип о тактовой частоте как мериле производительности ещё не исчез - и виной тому вера в числа. Интел выпустила новые процессоры Pentium 4, но у них были ужасные недостатки в начале своего развития - процессоры Р4 имели громадный частотный потенциал, но на одинаковых частотах проигрывали своим собратьям из стана Р3. Интел быстро развила Р4 по частоте и ликвидировала этот проигрыш. С тех пор, архитектура актуальных на сегодня процессоров Р4 практически не изменилась и живёт по сей день (т.н. архитектура NetBurst). Компания конкурент AMD в то время пошла по другому пути: она не стала менять архитектуру на более высокочастотную, а просто продолжила развивать уже имевшуюся, внеся в неё косметические изменения и стала существенно проигрывать процессорам конкурента в частоте, но не в производительности. Интел воспользовалась "числовым частотным" преимуществом в своей маркетинговой политике и выиграла битву за потребителя. Процессоры Интел по-прежнему высокочастотны, а АМD относительно низкочастотны, однако на расклад в производительности конкурирующих решений это практически не влияет. Тактовую частоту можно использовать как относительный рейтинг производительности внутри линеек процессоров (например, внутри линейки AMD Athlon XP, или Pentium 4 6XX).

2) Кеш. Центральный процессор постоянно работает с памятью. Но скорость оперативной памяти не особо велика, чтобы процессор, при работе с ней, раскрывал полностью свой вычислительный потенциал. Поэтому, у процессоров существует своя собственная небольшая, но быстрая память. Её именуют "Кеш". Обычно, такой памяти на процессоре от 256Кб до 2Мб. Кеш хранит в себе те данные, которые могут понадобиться процессору в ближайший момент. Поэтому, перед тем как выполнить операцию с данными, процессор ищет их сперва в кеше. Кеш во многом обусловливает стоимость процессора, т.к занимает значительную (иногда и большую) часть кремниевой подложки ЦП. В принципе, чем больше кеш, тем быстрее работает процессор.

3) Технический процесс. С одной стороны, кажется, что технологические нормы, по которым изготовлен процессор - это проблема его производителя (инженеров, производственных мощностей и т.д.). Но за последние лет пять, всё изменилось. Теперь, производители вынуждены уменьшать нормы производства процессоров ещё и для того, чтобы снизить тепловыделение процессора. Простому пользователю не стоит заострять на этом особое внимание, но следует знать: чем меньше тех. процесс (и подаваемое не ЦП напряжение), тем меньше нагрев процессора.

4) Поддержка технологий. Для оптимизаций выполнения определенных задач, производители ЦП внедряют в свои процессоры специальные наборы инструкций. Например, SSE (SSE2, SSE3), 3DNow!, Extended 3DNow! и т.п. Эти инструкции не вносят, каких-то изменений в саму исполнительную часть ядра процессора, но позволяют описывать сложные последовательности команд, более короткими командами и упрощать работу процессору. В основном, такие дополнительные наборы инструкций созданы для увеличения производительности в программах мультимедийного наклона. Для полного раскрытия потенциала процессоров, эти программы должны иметь поддержку определённых наборов инструкций (например, поддержку SSE имеют практически все, а некоторые и не запускаются из-за отсутствия SSE), но теоретически любая программа, оптимизированная под любой набор инструкций должно работать и без поддержки оных. Однако не всегда производители программного обеспечения оставляют такую возможность.

5) Встроенный контроллер памяти. Долгое время, этот термин не был применим к ЦП. Однако компания AMD в своём новом поколении процессоров К8 встроила контроллёр памяти в процессор. ЦП всё время работает с ОЗУ. И скорость его работы с оперативной памятью - это важнейший параметр на пути обеспечения высокой производительности. На данный момент, существует две актуальных платформы для AMD. Это - Socket 754 и Socket 939. Процессоры под эти платформы не отличаются архитектурно, но имеют отличие в виде разного контроллёра памяти: у Соккет 939 - двухканальный контроллёр, а у 754 - одноканальный. Т.е. при условии использования двух планок памяти, система на С939 будет показывать пиковую пропускную способность памяти в два раза больше, чем на 754 (при прочих равных).

2.2.2 Основные технические характеристики мониторов

Тип электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Различают трубки трех основных типов: сферические (чаще всего встречаются в недорогих 14-дюймовых мониторах), прямоугольные с почти плоским экраном (ими оборудованы практически все современные модели с диагональю 15-21 дюйм) и трубки типа Trinitron (DiamondTron, SonicTron). Отличие последних заключается в том, что их экран представляет собой сегмент цилиндра, тогда как экраны других типов являются сегментами сферы.

Шаг точек/полосок (dot/stripe pitch). Каждый светящийся элемент экрана формируется тремя точками люминофора - красного, зеленого и синего свечения. Расстояние между центрами этих мельчайших элементов называется шагом точек (или шагом полосок для трубок с апертурной решеткой). У современных мониторов шаг точек, как правило, не превышает 0,28 мм, хотя в моделях с диагональю 20-21 дюйм он может быть и больше, так как в этом случае повышенная зернистость изображения не так заметна из-за большой площади экрана.

Тип теневой маски (shadow mask/aperture grille). Теневая маска - это своего рода фильтрующее "сито", расположенное на пути электронов перед люминофором и обеспечивающее точное попадание электронов в нужные точки люминофора. Большинство мониторов оснащено теневыми масками двух типов - дельтовидными масками, представляющими собой перфорированные решетки с треугольным расположением отверстий, и апертурными решетками (щелевыми масками), состоящими из тонких вертикально натянутых металлических нитей, стабилизируемых одной или двумя более толстыми горизонтальными нитями. Больше распространены кинескопы с дельтовидными масками.

Кадровая частота (vertical refresh rate). С помощью фокусирующей и отклоняющей систем тонкий электронный луч "пробегает" построчно по экрану из верхнего левого угла в правый нижний. Число "пробегов" луча в единицу времени называется кадровой частотой монитора, или частотой регенерации.

Строчная частота (horizontal refresh rate). Эта характеристика определяет скорость перемещения луча вдоль строки. От строчной частоты зависит разрешение по вертикали при фиксированной кадровой частоте. Разумеется, чем более высокую строчную частоту поддерживает монитор, тем качественнее изображение.

Ширина полосы пропускания видеосигнала (bandwidth). Данная характеристика определяет максимальное количество элементов изображения, которые могут быть выведены в строке. Чем шире полоса пропускания, тем больше четкость изображения.

Динамическая фокусировка (dynamic focus). Расстояние, которое необходимо преодолеть электрону до центра экрана, несколько меньше, чем расстояние до краев или углов. Вследствие этого по краям экрана пиксель искажается, принимая эллипсоидную форму и увеличиваясь в размерах. Для поддержания одинакового размера электронного пятна по всему полю кинескопа применяется динамическая фокусировка, которая достигается изменением ускоряющего или фокусирующего напряжений системы пушек кинескопа по параболическому закону в соответствии с перемещением электронного луча от центра к краям экрана.

Антибликовое покрытие (anti-glare coating). Такое покрытие уменьшает отражение внешнего света от стеклянной поверхности экрана. Различают несколько типов покрытия, например:

1) специальная, рассеивающая световой поток, гравировка экрана (etching);

2) более эффективное кремниевое покрытие (silica coating), часто применяемое в стеклянных фильтрах;

3) - особые виды устанавливаемых на кинескоп антибликовых панелей (AR panel).

Антистатическое покрытие (anti-static coating). Это покрытие препятствует возникновению на поверхности экрана электростатического заряда, притягивающего пыль и неблагоприятно влияющего на здоровье пользователя.

2.3 Программное обеспечение, установленное на предприятии

Возможности современного ПК столь велики, что все большее число людей находят ему применение в своей работе, учебе, быту. Важнейшим качеством современного компьютера является его "дружественность" по отношению к пользователю. Общение человека с компьютером стало простым, наглядным, понятным. Компьютер сам подсказывает пользователю, что нужно делать в той или иной ситуации, помогает выходить из затруднительных положений. Это возможно благодаря программному обеспечению компьютера.

Снова воспользуемся аналогией между компьютером и человеком. Новорожденный человек ничего не знает и не умеет. Знания и умения он приобретает в процессе развития, обучения, накапливая информацию в своей памяти. Компьютер, который собрали на заводе из микросхем, проводов, плат и прочего, подобен новорожденному человеку. Можно сказать, что загрузка в память компьютера программного обеспечения аналогична процессу обучения ребенка. Создается программное обеспечение программистами.

Вся совокупность программ, хранящихся на всех устройствах долговременной памяти компьютера, составляет его программное обеспечение (ПО).

Программное обеспечение компьютера постоянно пополняется, развивается, совершенствуется. Стоимость установленных программ на современном ПК зачастую превышает стоимость его технических устройств. Разработка современного ПО требует очень высокой квалификации от программистов. Ниже перечислены следующие основные ПО, которые используются для работы в организации.

2.3.1 Програмное обеспечение Microsoft Office

Microsoft Office -- Офисный пакет приложений. В состав этого пакета входит программное обеспечение для работы с различными типами документов: текстами, электронными таблицами, базами данных и др.

Офисный пакет включает в себя программное обеспечение, предназначенное для работы с различными типами документов, например, с текстовыми, базами данных, электронными таблицами и так далее.

В его состав входит следующее ПО:

1.Microsoft Office Excel - это процессор табличного формата. Предназначен для построения электронных таблиц различной сложности.

2. Microsoft Office Word - процессор текстового формата. Предназначен для подготовки документов разно-уровневой сложности. Зачастую используется пользователями, как программа для написания и сохранения текстов. Функционал данного процессора довольно большой, что позволяет создавать текстовые файлы, содержащие всевозможные картинки, таблицы и так далее.

3.Microsoft Office PowerPoint - приложение, разработанное для подготовки презентаций на операционных системах Windows и Mac OS X.

4.Microsoft Office Outlook - некий персональный коммуникатор, включающий в себя адресную книгу, календарь, записки, планировщика задач и менеджера электронной почты.

Помимо вышеописанного ПО, пакет включает в себя ряд приложений, необходимых для выполнения тех или иных задач, зачастую не использующихся простыми пользователями: Microsoft Office Project, Microsoft Office InfoPath, Microsoft Office Diagnostics, Microsoft Office Communicator и так далее.

2.3.2 Комплексная автоматизированная система учёта

КАСАНТ -- комплексная автоматизированная система учёта, контроля устранения отказов технических средств ОАО «РЖД» и анализа их надёжности. На сеть железных дорог ОАО «РЖД» внедрена в 2007 году.

КАСАНТ явилась принципиально новым инструментом мониторинга состояния объектов инфраструктуры и подвижного состава.

Система гарантировала единство порядка учёта и расследования случаев отказов технических средств во всех функциональных хозяйствах, на всех железных дорогах ОАО «РЖД», существенно повысила достоверность и оперативность сбора информации за счёт «безбумажной» технологии процесса. За последние три года КАСАНТ позволила поэтапно перейти на единую систему учёта и анализа отказов в работе технических средств. Появилась возможность внедрить комплексные методы оценки эффективности эксплуатационной деятельности, как по отраслевым хозяйствам, так и в целом по компании, с использованием единой общесетевой базы данных учёта отказов технических средств.

В различные периоды была выполнена интеграция КАСАНТ с автоматизированными системами Компании:

1) Система автоматизированного ведения графика движения поездов (ГИД «Урал-ВНИИЖТ»);

2) Автоматизированная система ведения актов комиссионных месячных осмотров станций (АС КМО);

3) Автоматизированная система контроля технического состояния подвижного состава (АСК ПС);

4) Типовая автоматизированная система выдачи и отмены предупреждений (АСУВОП-2);

5) Автоматизированная система управления путевым хозяйством (АСУ-П);

6) Комплексная автоматизированная система управления инфраструктурой хозяйством сигнализации, централизации и блокировки (АСУ-Ш-2);

7) Автоматизированная система управления хозяйством электрификации и электроснабжения (АСУ-Э).

В работе КАСАНТ используются группы классификаторов АС ЦНСИ.

Особенностью, отличающей систему КАСАНТ от локальных информационных разработок, действовавших ранее на ряде железных дорог, стала автоматическая фиксация факта отказа непосредственно на основе информации, вносимой поездным диспетчером в автоматизированный график исполненного движения поездов системы ГИД «Урал-ВНИИЖТ». Кроме того, для повышения достоверности данных в систему КАСАНТ изначально заложена возможность формирования информации об отказах технических средств из нескольких источников. Для корректности учёта факта отказа в системе реализован специализированный механизм проверки поступающих данных на предмет дублирования с возможностью последующего объединения данных пользователями.

2.3.3 Специальные программные обеспечения

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разрабатываемых при создании автоматизированной информационной технологии конкретного функционального назначения. Оно включает пакеты прикладных программ, осуществляющих организацию данных и их обработку при решении функциональных задач. К ним относятся: Авикон-01 МР 03555 Ри-01 № 3441; АДС-02 131105 АДС-02 7556; РДМ-2 № 2343 РСД-Т № 1283. Функции данных прикладных программ идентичны, рассмотрим программу Авикон-01 МР 03555 Ри-01 № 3441.

Программа предназначена для анализа результатов ультразвукового контроля (УЗК) рельсов, осуществляемого дефектоскопом с регистратором. Программа позволяет считывать данные из регистратора и записывать их в БД. В последующем с помощью данной программы производится распаковка файлов и визуальное представление полученной информации в виде В-развертки. Органы управления программы позволяют:

1) проводить просмотр В-развертки;

2) изменять масштаб изображения В-развертки;

3) маскировать (отключать отображение) эхо-сигналы любых каналов;

4) осуществлять поиск по заданной путейской координате;

5) выводить на печать «Ведомость контроля»;

6) просматривать область записи в увеличенном масштабе;

7) заносить комментарии в электронный блокнот оперативной расшифровки;

8) просматривать служебную информацию, зафиксированную во время проезда;

9) определять положения дефектов относительно пикетов;

10) определять расстояние между двумя точками В-развертки;

11) проводить просмотр графика изменений условной чувствительности и порогового уровня чувствительности в процессе контроля;

12) выводить список участков заданной длины, на которых отсутствовал «донный» сигнал.

Лингвистическое обеспечение объединяет совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц в ходе общения персонала автоматизированной информационной системы (АИС) со средствами вычислительной техники. С помощью лингвистического обеспечения осуществляется общение человека с машиной. Лингвистическое обеспечение включает информационные языки для описания структурных единиц информационной базы АИС (документов, показателей, реквизитов и т.п.): языки управления и манипулирования данными информационной базы АИС; систему терминов и определений, используемых в процессе разработки и функционирования автоматизированных систем управления. Автоматизированная информационная система или АИС - это информационная система, которая использует ЭВМ на этапах ввода информации, ее подготовки и выдачи, то есть является неким развитием ИС, которые занимаются поиском, используя прикладные программные средства. Автоматизированные информационные системы можно смело отнести к классу очень сложных систем и, как правило, не столько с большой физической размерностью, а в связи с многозначностью различных структурных отношений между компонентами системы.

Автоматизированная информационная система может быть легко определена как целый комплекс современных автоматизированных информационных технологий, которые предназначены для какого-либо информационного обслуживания. Без внедрения самых современных методов управления, которые базируются на АИС, невозможно и повышение эффективности функционирования предприятий.

Современные АИС позволяют:

1) Повысить производительность работы всего персонала;

2) Улучшить качество обслуживания клиентской базы;

3) Снизить напряженность и трудоемкость труда персонала, а также минимизировать количество ошибок в его действиях;

На сегодняшний день, автоматизированная информационная система, является совокупностью технических (аппаратных), математических, телекоммуникационных, алгоритмических средств, методов описания и поиска объектов программирования и сбора и хранения информации.

В современной вычислительной технике ИС представляет собой целый программный комплекс, который дает возможность надежно хранить данные в памяти, выполнять преобразования информации и производить вычисления с помощью удобного и легкого для пользователя интерфейса.

Исходя из вышесказанного, использование современных информационных систем позволяет нам:

1) Работать с огромными объемами данных;

2) Хранить какие-либо данные в течение довольно длительного временного периода;

3) Связать несколько компонентов, которые имеют свои определенные локальные цели, задачи и разнообразные приемы функционирования, в одну систему для работы с информацией;

4) Существенно снизить затраты на доступ и хранение к любым необходимым нам данным;

5) Довольно-таки быстро найти всю необходимую нам информацию и т. д.

В качестве классического примера современной информационной системы, стоит упомянуть банковские системы, АС управления предприятиями, системы резервирования железнодорожных или авиационных билетов и т. д.



3. Автоматизация работы предприятия

3.1 Применение средств вычислительной техники на предприятии

Комплекс систем автоматики объединяет в себе ряд технически самостоятельных систем, каждая из которых выполняет ряд определенных функций и может быть спроектирована и внедрена отдельно от остальных систем:

1) Системы станционной электрической централизации (ЭЦ-МПК, МПЦ-МПК).

2) Система электропитания (УЭП-МПК).

3) Система оповещения рабочих на путях (ОРП-МПК).

4) Система технической диагностики (СТД-МПК).

Комплексная автоматизированная система диспетчерского управления (КАС ДУ) и диспетчерская централизация (ДЦ-МПК) - системы «верхнего» уровня управления и контроля движения поездов.

3.1.1 Система станционной электрической централизации ЭЦ-МПК

Для оперативного управления перевозочным процессом Центром Компьютерных Железнодорожных Технологий Петербургского университета путей сообщения разработана и с 2001 года внедрена на магистральном транспорте и метрополитене система релейно-процессорной электрической централизации на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров ЭЦ-МПК, который показан на рисунке 6.



Рисунок 6 - Комплекс систем автоматики

ЭЦ-МПК строится по трехуровневой структуре (рисунок № 3), где верхний уровень устройств представляют собой автоматизированные рабочие места дежурного по станции _ АРМ ДСП и электромеханика поста централизации _ АРМ ШН. Ко второму уровню относится комплекс технических средств управления и контроля КТС УК. Третий уровень включает исполнительные схемы релейной централизации, при этом выполнение функций, обеспечивающих безопасность движения, возлагается на минимальное число реле I-го класса надежности.

Преимущества ЭЦ-МПК:

1) Получение всех функциональных преимуществ современной централизации при минимальных затратах и безусловном соблюдении требований безопасности традиционным путем на реле первого класса надежности;

2) Более высокий уровень надежности и безопасности за счет дублирования многих узлов и использования релейной связи с напольными объектами;

3) Интеллектуальный интерфейс, снижающий вероятность неправильных или несвоевременных действий оперативного персонала (речевые подсказки и логический контроль над действиями человека);

4) Возможность непрерывного протоколирования действий эксплуатационного персонала по управлению объектами, всей поездной ситуации и диагностической информации;

5) Предоставление персоналу расширенной информации о состоянии аппаратных средств централизации, а также перегонов, переездов и других объектов контроля;

6) Встроенная система диагностики напольных устройств с выводом информации на АРМ электромеханика в аналоговом и цифровом виде;

7) Возможность хранения, просмотра и статистической обработки отказов;

8) Простая стыковка с системами более высокого уровня управления и контроля за счет встроенных интерфейсов;

9) Реализация функций линейного пункта диспетчерской централизации или диспетчерского контроля без дополнительных капитальных затрат;

10) Объединение нескольких зон управления (мини диспетчерская централизация).

Таким образом, система ЭЦ-МПК лишена недостатков, которые присущи подобным релейным системам, вместе с этим она вобрала в себя все преимущества использования реле, как элементов автоматики и телемеханики.

При этом стоит выделить ряд достоинств системы ЭЦ-МПК:

1) Автоматизация задания маршрутов - авторежимы;

2) Возможность накопления маршрутов по принципу очереди и по времени исполнения;

3) Упрощение релейных схем обеспечения безопасности;

4) Значительно меньшие габариты оборудования и, как следствие, на 30% меньший объем помещений для его размещения;

5) Существенная экономия внутрипостового кабеля за счет реализации ряда функций вычислительными средствами;

6) Значительно меньший объем строительно-монтажных работ;

7) Реализация системы оповещения работающих на путях без использования дополнительного оборудования (ОРП-МПК);

8) Простота адаптации системы при реконфигурации путевого развития;

9) «Прозрачность» реализации алгоритма работы, облегчающая процесс обслуживания и понимания системы персоналом;

10) Снижение эксплуатационных и капитальных затрат за счет применения современных необслуживаемых источников питания.

3.1.2 Система станционной электрической централизации МПЦ-МПК

МПЦ-МПК является одной из составляющих комплекса станционных систем железнодорожной автоматики обеспечивающих безопасность перевозочного процесса, представлена на рисунке 6.

Микропроцессорная централизация МПЦ-МПК стала продолжением славных традиций систем семейства МПК предназначенных для автоматизации задания маршрутов, управления и контроля объектов на станции. МПЦ-МПК предназначена для централизованного управления движением поездов на малых, средних и крупных станциях магистрального и промышленного железнодорожного транспорта, а также в метрополитене в условиях высоких требований безопасности.

Системы МПЦ обладают новыми функциями по сравнению с релейными системами, такими как:

1) Интеграция в информационные системы вышестоящего уровня;

2) Реализация установки и разделки маршрутов при помощи программно-аппаратных средств;

3) Протоколирование действий персонала, состояний внутренних и внешних объектов системы;

4) Логический контроль проследования подвижной единицы по станции;

5) Установка маршрута без открытия светофора;

6) Индивидуальная выдержка времени на открытие сигнала.

Кроме того, к особенностям МПЦ-МПК можно отнести следующее:

1) Реализация всей логики работы ЭЦ на программном уровне;

2) Использование бесконтактных устройств управления напольными объектами.

В МПЦ-МПК встроены подсистемы диагностирования напольной аппаратуры ЖАТ и питающих устройств, подсистема оповещения работающих на путях.

МПЦ-МПК строится по многоуровневой структуре, где верхний уровень устройств представляет собой АРМ ДСП и АРМ электромеханика (АРМ ШН). Ко второму уровню относится управляющий вычислительный комплекс (УВК-МПК).

Третий уровень МПЦ-МПК включает аппаратуру безопасного сопряжения, которая подразделяется на логическую и силовую части. В качестве четвертого уровня МПЦ-МПК используется напольное оборудование и схемы увязки с релейными системами ЖАТ.

Аппаратура АРМ ДСП и ШН аналогична системе ЭЦ-МПК. Обмен данными между контроллерами АРМами и УВК-МПК осуществляется через локальную вычислительную сеть. Локальная вычислительная структура показана на рисунке 7.



Рисунок 7 - Локальная вычислительная структура обмена данными между контроллерами.

УВК-МПК представляет собой дублированную систему управления, основу которой составляют контроллеры А и Б, реализующие на уровне программного обеспечения алгоритмы функционирования электрической централизации. Безопасность микропроцессорной централизации обеспечивается за счет использования принципа управления «2 из 2», при котором включение исполнительных объектов осуществляется только при наличии одинаковых команд на выходах обоих каналов дублированной системы. Идентичность сигналов на выходах контроллеров дублированной структуры контролируется с помощью контроллера комплектов, который осуществляет переключение устройств третьего уровня МПЦ-МПК к резервному комплекту УВК в случае обнаружения ошибок в работе основного комплекта. Этим обеспечивается необходимая отказоустойчивость системы.



3.1.3 Система электропитания УЭП-МПК

Устройства электропитания железнодорожных систем автоматики и телемеханики занимают особое положение, так как именно от их бесперебойной и качественной работы зависит выполнение всех функций и условий, которые обеспечивают безопасность железнодорожных перевозок.

Применение современной системы электроснабжения УЭП-МПК позволяет в полной мере обеспечить электроэнергией все необходимые объекты СЖАТ. Структура УЭП-МПК показана на рисунке 8.

Рисунок 8 - Комплекс систем автоматики

УЭП-МПК обеспечивает электропитание любых нагрузок от бесперебойной, гарантированной и негарантированной шины, являясь при этом модульной и масштабируемой системой, которая включает в себя:

1) Вводные устройства (ВУ) источников энергии - фидера электропитания, дизель-генератора (ВУФ), аккумуляторных батарей (ВУБ) - щитки учета (ЩУ), силовые коммутаторы (СК);

2) Комплектное распределительное устройство гарантированного питания (КРУ) в составе: щиток гарантированного питания (ЩГП) и щиток управления (ЩУУ);

3) Система бесперебойного питания (СБП) - одиночная или параллельно резервируемая в зависимости от количества используемых устройств бесперебойного питания (УБП);

4) Комплектное распределительное устройство электропитания автоматизированных рабочих мест (КРУ1);

5) Комплектное распределительное устройство бесперебойного электропитания (КРУ2) постовых и напольных устройств (устройства питания светофоров, стрелочных электроприводов, рельсовых цепей, маршрутных указателей, реле и схем увязки).

УЭП-МПК внедряется на магистральном и промышленном железнодорожном транспорте, а также в метрополитене и применяется как при новом строительстве, так и при замене существующих устройств.

Отличительной особенностью УЭП-МПК является возможность сохранения функционирования систем и комплексов ЖАТ в полном объеме при пропадании внешнего электропитания.

Основные функции этой системы:

1) Обеспечение бесперебойным электропитанием следующих устройств и подсистем:

2) Релейных схем электрической централизации и увязок;

3) Средств вычислительной техники (АРМ, УВК, КТСУК);

4) Напольного оборудования;

5) Вспомогательных подсистем (электрообогрев и очистка стрелок, связь, освещение, и др.);

6) Измерение аналоговых величин входных и выходных токов и напряжений;

7) Внутренняя самодиагностика.

Основные преимущества:

1) Обеспечение функционирования микропроцессорного комплекса в полном объеме при полном пропадании внешнего электропитания;

2) Исполнение в конструктивах с односторонним или двусторонним обслуживанием позволяет компактно размещать устройства и сокращать занимаемые площади;

3) Эргономичный дизайн;

4) Модульное исполнение вводных устройств по принципу конструктора "Lego" позволяет подстроиться под конкретный объект и сэкономить средства заказчика;

5) Применение герметизированных мало обслуживаемых аккумуляторных батарей позволяет сократить работы по обслуживанию и улучшить условия труда персонала;

6) Аппаратура не требует специализированных помещений;

7) Высокоинтеллектуальная система бесперебойного питания обеспечивает непрерывность и качество электропитания всех нагрузок, а также оптимальное содержание аккумуляторных батарей и диагностику предотказного состояния для продления их срока службы;

8) Устройства предназначены для эксплуатации в жесткой электромагнитной обстановке (по требованиям к техническим средствам III класса по ГОСТ Р 50656-2001);

9) Позволяют реализовать системы заземления электрических сетей по ГОСТ Р 50571.2 типа TN-C, ТТ и IT;

10) Позволяют перейти на обслуживание по состоянию за счет самоконтроля и резервируемости;

11) Возможность работы от стационарного или мобильного дизель-генераторного агрегата без организации дополнительных цепей увязок;

3.1.4 Система технической диагностики СТД-МПК

СТД-МПК - система технической диагностики на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров относится к системам технической диагностики и мониторинга объектов станционной железнодорожной автоматики и телемеханики.

СТД-МПК интегрируется в системы электрической централизации ЭЦ-МПК и МПЦ-МПК или диспетчерской централизации ДЦ-МПК, максимально используя их аппаратные и программные средства.

Система СТД-МПК состоит из следующих элементов:

1) Стационарное или мобильное автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН);

2) Комплекс технических средств распределенных измерений, контроля и управления (КТС РИКУ), состоящий из периферийных модулей измерения аналоговых величин и контроля дискретных объектов и передающий информацию на АРМ ШН.

Основные функции СТД-МПК:

1) Фиксация, хранение и отображение состояния устройств ЭЦ;

2) Измерение аналоговых характеристик фазочувствительных и тональных рельсовых цепей, кабельных сетей, питающих установок, стрелочных электроприводов, сигнальных реле и других устройств железнодорожной автоматики на станциях;

3) Передача диагностической информации в центр удаленного мониторинга;

4) Анализ работоспособности устройств электрической централизации.

Основные преимущества:

1) Измерение сопротивления изоляции кабеля;

2) Измерение разности фаз между напряжениями путевого и местного элементов в фазочувствительных рельсовых цепях;

3) Измерение напряжений тональных рельсовых цепей по всем используемым частотам;

4) Определение короткого замыкания изолирующих стыков;

5) Максимальное использование аппаратных и программных средств систем ЭЦ-МПК, МПЦ-МПК и с выводом информации на АРМ ШН.

3.1.5 Система диспетчерской централизации ДЦ-МПК

ДЦ-МПК - диспетчерская централизация на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров - предназначена для автоматизации диспетчерского управления и контроля на участках железных дорог, узловых станциях и предузловых развязках, а также концентрации управления соседними станциями с опорной (мини-ДЦ).

ДЦ-МПК внедряется на магистральном и промышленном железнодорожном транспорте, а также в метрополитене. Структура ДЦ-МПК показана на рисунке 9.

Рисунок 9 - Комплекс систем автоматики

ДЦ-МПК является современной, открытой и наращиваемой системой, легко адаптируется к условиям конкретного полигона управления при проектировании и при изменениях во время эксплуатации.

Состав системы ДЦ-МПК:

1) Пункт управления (ПУ);

2) Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера (АРМ ДНЦ);

3) Автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШНД); сервер базы данных; шкаф каналообразующей аппаратуры; шлюзы с АСУ верхнего уровня и системами диагностики и удаленного мониторинга; автоматизированные рабочие места оперативного персонала других служб;

4) Каналообразующая аппаратура.

Пункт управления ДЦ-МПК поддерживает работу с контролируемыми пунктами других систем (СКЦ, ЧДЦ, НЕВА, ЛУЧ, МИНСК, ЛИСНА и т.п.), обеспечивая возможность поэтапной замены устаревшей аппаратуры.

Основные функции:

1) Реализация современных принципов управления эксплуатационной работой за счет использования средств вычислительной техники;

2) Низкая стоимость аппаратных средств за счет использования серийно выпускаемого промышленного оборудования;

3) Сокращение занимаемых аппаратурой площадей, объемов и сроков проведения проектных, строительно-монтажных и пусконаладочных работ;

4) Сокращение загрузки диспетчерского аппарата за счет реализации программного управления объектами;

5) Возможность включения любых действующих устройств линейных контролируемых пунктов по любым каналам связи;

6) Создание центров диспетчерского управления с возможностью объединения АРМов диспетчерского персонала разных служб в общую локальную сеть;

7) Автоматическое реконфигурирование системы в случае отказа технических средств;

8) Предоставление обслуживающему персоналу расширенной информации о состоянии объектов управления и аппаратных средств системы;

9) Минимизация капитальных вложений при включении станций, оборудованных системой ЭЦ-МПК или МПЦ-МПК.

3.1.6 Комплексная автоматизированная система диспетчерского управления КАС ДУ

КАС ДУ - комплексная автоматизированная система диспетчерского управления работой железнодорожного транспорта и систем его жизнеобеспечения. КАС ДУ реализует концепцию концентрации технических средств и централизации оперативного управления в диспетчерских центрах.

КАС ДУ внедряется на магистральном и промышленном железнодорожном транспорте, а также в метрополитене, является открытой системой, использующей стандартные интерфейсы и протоколы обмена и позволяет организовать совместную работу новых и действующих систем телемеханики.

Основные функции этой системы:

1) Централизованное диспетчерское управление электрической централизацией стрелок и сигналов, электроснабжением, эскалаторами, освещением, вентиляцией, электромеханическими и другими устройствами;

2) Моделирование, прогноз и отображение хода технологического процесса;

3) Диагностика технических средств;

4) Протоколирование работы технических средств, диагностической информации и действий оперативного персонала;

5) Выдача диспетчерскому аппарату оперативной и нормативно-справочной информации;

6) Формирование отчетных документов.

КАС ДУ имеет трехуровневую структуру управления:

1) Верхний уровень - центр диспетчерского управления (ЦДУ) - автоматизированные рабочие места диспетчеров по видам деятельности (поездного диспетчера, энергодиспетчера, диспетчера электромеханических устройств и т.д.);