Развитие микропроцессорных систем железнодорожной автоматики

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»

Кафедра «Автоматика и телемеханика на ж/д транспорте»

Специальность(направление)Система обеспечения движения поездов

Специализация (профиль) Автоматика и телемеханика

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Развитие систем железнодорожной автоматики»

на тему: «Развитие микропроцессорных систем железнодорожной автоматики»

Обучающийся Ерохин А.В.

группа АТ-11

Руководитель Добрякова Е.В.

Санкт-Петербург 2017

Введение

микропроцессорный железнодорожный автоматика централизация

Решение стратегической задачи повышения эффективности работы железнодорожного транспорта, увеличения пропускной и провозной способности железных дорог невозможно без их оснащения современными и надежными техническими средствами. При этом особая роль принадлежит средствам автоматики и связи. Составляя всего 5 % от общей стоимости основных фондов, они определяют пропускные способности железнодорожных линий, обеспечивают автоматизацию перевозочного процесса и безопасность движения поездов. Перевозочный процесс, реализуемый на железнодорожном транспорте, состоит из множества частных технологических процессов, основным из которых является процесс управления движением поездов. И, как следствие, все технологические процессы, выполняемые в других хозяйствах железнодорожного транспорта и связанные с перевозочным процессом, могут интегрироваться только на основе систем интервального регулирования движения поездов (СИРДП). Что, в свою очередь, определяет временной и пространственный безопасный интервал между поездами, роль, значение и эффективность систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ).

Новые технологии, внедряемые в СИРДП, позволяют повысить безопасность перевозочного процесса и пропускную способность железнодорожных линий и, следовательно, увеличить эффективность перевозочного процесса в целом за счет интенсивных факторов развития транспортного производства. К новым технологиям относятся, в частности, современные системы железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), выполненные на новой элементной базе.

Микропроцессорные системы

Большинство систем ЖАТ, эксплуатируемых на железных дорогах, включает в себя устройства, выполненные на релейной элементной базе. Современное состояние железнодорожной автоматики и телемеханики характеризуется процессом интенсивного создания и внедрения устройств, реализованных с использованием самых последних достижений микроэлектроники, микропроцессорной техники, теории передачи и обработки сигналов.

В настоящее время на сети стальных магистралей внедряется целый ряд микропроцессорных систем и устройств для управления движением поездов и маневровой работой. Это -- диспетчерская централизация и диспетчерский контроль, электрическая централизация и автоблокировка, полуавтоматическая блокировка. Названные системы дополнены новыми устройствами электропитания, цифровой аппаратурой рельсовых цепей, счетчиками осей, многозначной автоматической локомотивной сигнализацией (АЛС), микропроцессорной аппаратурой АЛС на локомотиве. Соответственно, большинство фирм-производителей устройств СЖАТ прекращает выпуск электромеханических реле и переходит на микропроцессорную элементную базу.

Это объясняется следующими достоинствами микропроцессорных устройств:

Элементная база (промежуточные трансформаторы, электронная часть, выходные устройства) у большинства устройств СЖАТ получается практически одинаковой. Отличие заключается в программном обеспечении.

В силу идентичности устройства комплектов различного назначения, достигается высокая степень автоматизации производства с минимальной долей ручного труда.МПЦ приводит к улучшению условий и культуре труда, снижению загрузки ДСП и электромехаников.

Микропроцессорные устройства органически входят в автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) электрической части сетей и систем и обеспечивают высокую степень информатизации электроэнергетических процессов. В конечном счете это (со временем) должно повысить надежность электроэнергетических сетей и систем.

Микропроцессорные устройства являются интеллектуальными системами, обладающими возможностью совершенствования путем изменения программного обеспечения и использования более перспективных принципов выполнения (алгоритмов) защиты. Изменение алгоритмов и программ возможно осуществлять в ходе эксплуатации.

Эти устройства не требуют использования мощных ТТ и ТН, т. к. их потребление по цепям тока и напряжения крайне мало (единицы вольт и миллиамперы).

Широкое внедрение микропроцессорных устройств сдерживается их высокой стоимостью и практически отсутствием в производстве микропроцессорной техники. Однако это явление временное и в перспективе микропроцессорная техника СЖАТ альтернативы не имеет, другие устройства с нею со временем будут неконкурентоспособны.

В микропроцессорных системах электрической централизации (МПЦ) реализация логических цепей построена на использовании микропроцессорных контроллеров. Вместе с тем, наблюдается тенденция увеличения скоростного барьера, что потребует в ряде случаев увеличения быстродействия устройств контроля состояния пути. Заметим здесь, что тональные рельсовые цепи (ТРЦ) приняты сейчас для повсеместного проектирования новых и реконструкции устаревших систем сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). Эти рельсовые цепи являются инерционным узлом, снижающим быстродействие. Такая особенность РЦ вызвана, как известно, повышением помехоустойчивости путевых приемников при воздействии импульсных помех.

На сегодняшний день, актуальными являются исследования по переходу на мультипроцессорную элементную базу -- построению генератора и приемника РЦ на базе программируемых логических матриц (ПЛИС) в увязке с мультипроцессором. Изготовлен макет приемника и генератора частотных РЦ с применением мажоритарного резервирования. ПЛИС программируется по технологии FPGA «Spartan». Процессор поддерживает операционную систему реального времени с разработанным ПО либо ПО, созданное как standalone, ведет функциональный контроль ПЛИС, сбор данных, осуществляет передачу информации по любому каналу связи (в планах использование Wi-Max), принимает решение. Поскольку ПЛИС является гибким элементом в плане программирования, то разрабатывается «прошивка» диагностического контроля узлов рельсовой цепи. Кроме того, в устройстве решена задача преодоления «зависания» ПО, а также, интегрирован алгоритм самодиагностики системы на ответственных этапах выполнения кода, в целом, чтобы все узлы соответствовали первому классу надежности. Базовый объект для разработки (ПЛИС) -- универсальное устройство, и может использоваться не только как генератор или приемник ТРЦ, но и в качестве многоканального АЦП с гальванической развязкой по каналам для сбора данных с любого объекта СЖАТ с частотой сигнала до 100 МГц. Такое устройство может быть успешно применено в системах автоматики на железнодорожном транспорте. На ПЛИС также может быть реализован синтезатор частот для генерации сигналов в тональных рельсовых цепях (ТРЦ) или в преобразователях -- инверторах источников вторичного питания.

История развития микропроцессорных и компьютерных средств железнодорожной централизации

Период 1980--1990-х годов известен внедрением микропроцессорных и компьютерных средств железнодорожной централизации. Появление микропроцессорной базы активировало строительство новых станционных систем. Первая система СЦБ с применением компьютеров была построена в Швеции на станции Гётеборг (1975). Система была разработана компанией Telefon ABLM Ericsson in Mцlndal и основана на работе двух компьютеров в режиме реального времени. Один из них был включен, другой -- просто готов к работе. В СССР в разработке микропроцессорной СЦБ принимали участие железнодорожные институты Санкт-Петербурга, и Харькова, а также институт ГипроТрансСвязь.

В разработке компьютерной СЦБ приняли участие следующие компании: Ericsson (Швеция), SEL, Siemens (Германия), Alcatel (Франция), JNR (Япония), DSI (Дания).

Бурное развитие микропроцессорных технических средств за последние 20 лет открыло широкие возможности коренного переоснащения отрасли железнодорожной автоматики и телемеханики.Внедрение в 1984 году первого отечественного микропроцессорного комплекса автоматизации сортировочных горок послужило началом технического перевооружения СЖАТ на принципиально новой элементной базе.За истекший период уже сменилось несколько поколений информационно-вычислительных средств, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ, микроконтроллеров, средств диспетчеризации и др. В настоящее время разработчики нового поколения СЖАТ уже широко используютвысокоинтегрированные одноплатные промышленныекомпьютеры, программируемые микроконтроллеры, устройства сбора и преобразования информации. Нашли широкое применение изделия и программные продукты ведущих фирм «Advantech», «Cygnal» и др.

Это позволило создать целую гамму нового поколения СЖАТ. К ихчислу относятся: ДЦ «Сетунь», ДЦ «Юг» с РКП, ДЦ «Диалог», АСДК, РПЦ «Дон», РПЦ «Диалог-Ц», ЭЦ-МПК, ДЦ-МПК, МПЦ «Ebilock-950», АБТЦ,КТСМ-02 и др.

Кроме перечисленных микропроцессорных систем электрической и диспетчерской централизаций, автоблокировки достойное место занимают исистемы автоматизации горок. К ним относятся: ГАЦ-МН, ГАЦ-МП, КСАУ КС, КГМ-ПК и ГАЦ-АРС ГТСС.

На базе современных информационных и компьютерных технологий в НПП «Югпромавтоматизация» (г. Ростов-на-Дону) создана и нашла широкое внедрение на сети дорог одна из первых отечественных систем автоматизации контроля, диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ, получившая название АДК-СЦБ. Такая система решает следующие основополагающие задачи: контроль состояния устройств ЖАТ на станциях и перегонах; автоматическое измерение электрических и временных параметров функционирования устройств СЦБ; программная обработка диагностической информации и формирование технических диагнозов состояния предотказов и отказов устройств; протоколирование диагнозов и отступлений от установленных норм содержания контролируемых устройств; обмен информацией с существующими СЖАТ; централизация результатов диагностирования и мониторинга на уровне дистанции ШЧ и дороги (служба Ш и ЕДЦУ).

Как показал опыт внедрения и эксплуатации АДК-СЦБ на всех этапах разработки, объектно-ориентированной привязки (проектирования), отладки, сопровождения и ТО необходимы высококвалифицированные специалисты нового поколения, обладающие знаниями схемотехники, программирования, измерительной техники, компьютерной технологии и навыками обслуживания устройств СЦБ и МПУ. Первая из систем нового поколения - микропроцессорная централизация (МЦ) IZS-750 - была разработана шведской фирмой L.M.Ericsson и внедрена на станции Гетеборг в 1978 г. Последующие системы этой фирмы (например, Ebiloc 850, Ebilok 950), а также системы других скандинавских фирм (например, система IZSD 770 датской фирмы DZI) базируются на одноканальной структуре с двумя диверситетными программами. Они работают в односекундном системном цикле с тестовым периодическим контролем. Для повышения надежности системы на больших станциях применяют второй компьютер в режиме горячего резерва. В настоящее время на железных дорогах различных стран работают более 100 централизаций данного типа.

МПЦ-И

Первая централизация полностью отечественной разработки, выполненная на базе отечественных контроллеров и программного обеспечения. На основе компонентов МПЦ-И разработан ряд технических решений, как, например, система диспетчерского контроля ДК-И, позволяющая улучшить организацию труда диспетчерского аппарата -- контролировать поездную ситуацию на участках из нескольких станций (удаленный контроль состояния устройств СЦБ).

Также реализована возможность контроля станций с помощью веб-интерфейса практически с любого компьютера, находящегося в информационной сети системы ДК.Технология МПЦ-И позволяет реализовать управление участком ж/д, состоящим из нескольких станций, а также организовать удаленное управление станцией или участком (т. н. «мультистанционность»), тем самым позволяет организовать управление участками ж/д любой сложности и протяженности. Созданы технические решения по увязкам практически со всеми основными системами СЦБ, применяемыми на сети ОАО «РЖД», постоянно разрабатываются обновления и дополнения. В новых и модернизируемых технических решениях особое внимание уделено защите от перенапряжений и грозовых разрядов.

Микропроцессорная централизация МПЦ-2

Микропроцессорная централизация МПЦ-2 и ее диагностический комплекс (УВК ЭЦМ) разработаны специалистами ГТСС и ООО «Сектор». Система предназначена для управления технологическим процессом на станции (как магистрального, так и внутризаводского транспорта). При необходимости управления смежными перегонами, система может включать в свой состав микропроцессорную автоблокировку с централизованным размещением оборудования без дополнительных аппаратных средств (за исключением аппаратуры рельсовых цепей перегонов). В масштабе реального времени МПЦ-2 собирает, обрабатывает и хранит информацию о текущем состоянии объектов ЭЦ. На ее основании реализуются алгоритмы управления станционными объектами низовой и локальной автоматики с формированием и выдачей управляющих воздействий. При необходимости дежурному могут предоставляться пояснительные сообщения. Одновременно ведется непрерывная диагностика состояния системы. Централизованное управление станцией обеспечивается возможностью совмещения в одном комплексе функций ЭЦ, связи с объектом и с оперативно технологическим персоналом. Организация связи УВК ЭЦМ с объектами управления и контроля позволяет обеспечить до 30 контролируемых дискретных входов на один блок ввода и до 16 управляемых дискретных выходов на один блок вывода. Наряду с традиционными система МПЦ-2 решает еще целый ряд задач: от проверки всех условий безопасности, логического контроля занятия путей и их последующего освобождения маршрутным порядком, исключающего открытие светофора на ложно освободившийся путь, до выдачи, если необходимо, текстовых, звуковых и голосовых сообщений по результатам анализа текущей ситуации и протоколирования всего технологического процесса.По расположению аппаратуры МПЦ-2 -- система централизованная: управляющий вычислительный комплекс, релейные и кроссовые стативы находятся на посту ЭЦ. Из релейной аппаратуры сохранены лишь пусковые блоки стрелок, аппаратура рельсовых цепей и цепи коммутации ламп светофоров. В состав системы входят: комплекс УВК ЭЦМ, приборы измерения аналоговых сигналов, упомянутая релейная аппаратура; рабочее место ДСП; диагностический комплекс с автоматизированным рабочим местом механика электрической централизации (АРМ ШН). Основные функции управления и контроля реализуются в модуле ЭВМ, входящем в один из шкафов УВК ЭЦМ. Рабочее место ДСП (РМ ДСП) содержит в своем составе три ПЭВМ. Система микропроцессорной электрической централизации разработана с соблюдением всех принципов построения современных систем ЭЦ. При этом как задачи функционирования рабочего места дежурного по станции по управлению и контролю, так и практические задачи централизации стрелок и сигналов в свете обеспечения должной безопасности решены средствами вычислительной техники. Использовались современные методы построения безопасных систем. Решения подверглись серьезным и разносторонним испытаниям, которые проводились при участии специалистов ПГУПС, Октябрьской железной дороги. В процессе функционирования УВК ЭЦМ реализует алгоритмы управления и центральных зависимостей стрелок и сигналов с обеспечением всех необходимых условий безопасности. При создании базового УВК ЭЦМ системы МПЦ-2 были применены наиболее перспективные методы построения, в частности -- сетевые технологии. Так, по своей идеологии УВК ЭЦМ представляет собой распределенную вычислительную систему, связанную локальной сетью. Такая структура позволила существенно повысить устойчивость работы комплекса, что было подтверждено в ходе эксплуатационных проверок. Комплекс УВК ЭЦМ сориентирован как конструктивно, так и программно на возможность управления объектами низовой автоматики (в том числе бесконтактными) без дополнительных устройств согласования. Создателями комплекса заложена возможность рассредоточения и удаления от основной стойки УВК устройств ввода вывода. Так, решена задача их приближения к объектам управления. Система МПЦ-2 разрабатывалась с таким расчетом, чтобы можно было сократить число используемых релейных устройств управления. Это одно из многообещающих направлений дальнейшего развития микропроцессорных систем ЭЦ. Вот почему для применения в составе системы МПЦ-2 были предложены новые устройства бесконтактного управления стрелкой (УСПТ) и светофором (УСВ). Одной из отличительных особенностей УВК ЭЦМ можно назвать применение малопроводной схемы связи между вычислительным ядром и устройствами сопряжения с объектами (УСО). По сути, комплекс УВК ЭЦМ представляет собой распределенную вычислительную систему, связанную локальной Автоматизированные рабочие места (АРМ) дежурного по станции сетью. МПЦ-2 первой очереди прошла опытную эксплуатацию в течение 21 месяца на станции Шоссейная Октябрьской железной дороги. Результат положительный. В качестве резерва на случай отказа аппаратных средств системы была применена релейная система УЭЦ. За указанный период в работе системы МПЦ-2 не наблюдалось сбоев, способных привести к нарушениям работы станции. С 4 октября 2005 года система МПЦ-2 станции Шоссейная включена в эксплуатацию без резервирования релейной системой, которая была демонтирована.

МПЦ «Диалог»

МПЦ "Диалог" разработанная ООО «Диалогтранс», предназначена для оборудования станций устройствами управления стрелками и светофорами при новом строительстве, полной или частичной реконструкции, а также для подключения станционных устройств к системам диспетчерской централизации (ДЦ), диспетчерского контроля (ДК) и систем передачи данных линейных предприятий (СПД ЛП). Эта система обеспечивает управление стрелками, светофорами и формирование маршрутов в режимах диспетчерского телеуправления при ДЦ или с автоматизированного рабочего места (АРМ) дежурного по станции в одном из режимов: маршрутном, раздельного управления и ответственных команд. МПЦ «Диалог» представляет собой комплекс микропроцессорных устройств, обеспечивающих установку, замыкание и размыкание маршрутов на станции при соблюдении требований безопасности движения поездов. В МПЦ «Диалог» интегрированы функции: электрической централизации; линейного пункта систем ДЦ и ДК; аппаратуры телеуправления соседними станциями; постовой аппаратуры маневровой автоматической локомотивной сигнализации (МАЛС); логического контроля за действиями дежурного по станции при нарушении нормальной работы устройств СЦБ и проследования поездов на станциях и прилегающих к ним перегонах; аппаратуры СПД ЛП в части сбора и подготовки информации для передачи по каналу связи; оповещения работающих на путях. МПЦ «Диалог» содержит: автоматизированное рабочее место дежурного по станции, включая пульт ответственных команд; АРМ электромеханика; управляющий вычислительный комплекс (УВК); исполнительные устройства; напольные устройства; устройства электроснабжения; устройства увязки с системами ДЦ и ДК. УВК построен на безопасной микроЭВМ БМ1602, применяемой в системах ДЦ «Диалог» и РПЦ «Диалог».

Ebilock950

В 1996на заседании секций «Автоматизация производственных процессов, средств связи и сигнализации» и «Безопасность движения поездов и экология» Научно технического совета Министерства путей сообщения было решено адаптировать систему Ebilock950 фирмы АВВ Signal для железных дорог России. Уже в апреле 1996 года для реализации этой задачи было создано совместное предприятие ООО АВВ Signal, которое в дальнейшем стало называться ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)». В течение трех лет с момента его создания специалисты предприятия занимались адаптацией шведской системы к условиям российских железных дорог, ее испытанием и обоснованием безопасности. Первый результат работы предприятия -- внедрение опытного образца МПЦ Ebilock 950 на станции Калашниково Октябрьской железной дороги в июне 1999 года. В декабре 2000 года на перегоне Кожухово--Канатчиково включили в опытную эксплуатацию интегрированную в МПЦ автоблокировку с тональными рельсовыми цепями. Специалистами «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)» разработаны более 100 алгоритмов работы устройств СЦБ: местного управления, ограждения составов на путях, управления тормозными упорами, увязки с различными типами автоблокировки и сортировочными горками, выключения стрелок с сохранением пользования сигналами и др. МПЦ Ebilock950 состоит из следующих основных составных частей: управляющая и контролирующая система (автоматизированные рабочие места дежурного по станции, электромеханика, пункта технического обслуживания вагонов, оператора местного управления стрелками); система обработки зависимостей централизации (центральное процессорное устройство); система объектных контроллеров (интерфейсные устройства к напольным объектам СЦБ) и концентраторы связи с устройствами электропитания; управляемые и контролируемые объекты СЦБ (стрелочные электроприводы, светофоры, переезды, рельсовые цепи и др.); стативы с релейным оборудованием, генераторами и приемниками рельсовых цепей, трансформаторами и т.п.; петли связи с концентраторами между центральным процессором и объектными контроллерами; устройства электропитания (первичные и вторичные источники); устройства защиты (заземлений, разрядников, предохранителей, устройств контроля сопротивления изоляции монтажа, встроенных в объектные контроллеры и индивидуальных); кабельные сети, состоящие из кабелей от объектных контроллеров к напольным устройствам СЦБ; устройства диагностики, позволяющие локализовать отказы комплектующих элементов до отдельной печатной платы. Сейчас идет широкое внедрение МПЦ Ebilock950. В России в течение 2000-2005 годов эта система была внедрена на 34 железнодорожных станциях. В ближайшем будущем предполагается адаптировать объектные контроллеры рельсовых цепей для работы на отечественных железных дорогах, а также перевести управление переездами на объектные контроллеры. Компания предлагает начать использовать систему управления движением поездов с применением радиоканала на сети железных дорог России и перейти на новую платформу Ebilock 950.

Сетевая многоуровневая автоматизированная система технического диагностирования и мониторинга

Внедрение сетевой многоуровневой автоматизированной системы технического диагностирования и мониторинга (СТДМ) состояния устройств СЦБ с одновременным контролем выполнения регламентных и ремонтных работ с соответствующим архивированием в настоящее время является важнейшей задачей для хозяйства автоматики и телемеханики. Создание такой скоординированной вертикали открывает перспективу объединения разработчиков, проектировщиков и эксплуатационников.

В решении перечисленных задач к настоящему времени уже достигнуты положительные результаты. С 2002 по 2016 г. устройствами СТДМ АДК-СЦБ оборудовано 379 станций (12 495 стрелок) и 143 перегона (1840 км автоблокировки)Система технического диагностирования и мониторинга (СТДМ) может устанавливаться на участке железной дороги совместно с другими микропроцессорными системами, например МПДЦ или МП-централизацией. Поэтому возникает необходимость во взаимодействии систем для организации обмена данными между ними. Из СТДМ в линейный пункт диспетчерской централизации (ЛПДЦ) передается: информация о состоянии объектов децентрализованных систем автоблокировки, которые собираются контроллерами СТДМ; состояние объектов централизации и централизованной автоблокировки на станциях с автономным управлением, а также на станциях с диспетчерским управлением в соответствии с проектными решениями. При стыковках с системами централизациями (МПЦ, РПЦ) из блока сопряжения централизации в линейный пункт передается: информация о состоянии объектов централизации (светофоров, стрелок, рельсовых цепей и т.д.); информация самодиагностики МП централизации, например сообщения об отказах объектных контроллеров. Состав информации зависит от типа МПЦ; результаты измерений аналоговых величин (напряжения фидеров, рельсовых цепей и т.д.), производимых средствами МПЦ. Из СТДМ в ЛПДЦ передается: информация о состоянии объектов Система микропроцессорной центра6лизации стрелок и сигналов на базе УВК ЭЦМ (МПЦ62) СИСТЕМЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ систем автоблокировки, которые собираются контроллерами СТДМ; результаты измерений аналоговых величин, производимых средствами СТДМ. В настоящее время в СТДМ реализованы аппаратно-программные стыки с девятью различными системами. Модульная структура аппаратной и программной части линейного пункта СТДМ позволяет добавлять новые стыковки без изменения уже существующих модулей.

Микропроцессорная система автоматической блокировки АБТЦМ с тональными рельсовыми цепями, централизованным размещением аппаратуры и дублирующими каналами передачи информации полностью выполнена на микропроцессорной базе (разработана специалистами ВНИИАС, аппаратура данной системы выпускается на Ижевском радиозаводе). В ней исключены все релейные схемы, формирование и обработка сигналов тонально рельсовых цепей (ТРЦ) переведены на цифровую основу, программная адаптация решает различные задачи интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов на перегонах. По сравнению с системами автоблокировки, эксплуатируемыми на сети железных дорог.

М-ПАБ

В октябре 2008 принята в постоянную эксплуатацию и рекомендована к тиражированию на сети дорог ОАО «РЖД» микропроцессорная полуавтоматическая блокировка МПБ, разработанная научно-производственным центром «Промэлектроника». До этого МПБ год эксплуатировалась в опытном режиме на Свердловской и Горьковской дорогах, а недавно была внедрена на одном из перегонов Латвийской железной дороги.

ПБ - современная микропроцессорная система, предназначенная для реконструкции действующих систем полуавтоматической блокировки на малодеятельных участках. При выполнении всех функций релейной полуавтоматической блокировки ее возможности шире. В частности, в МПБ реализован автоматический контроль прибытия поезда в полном составе. Свободность перегона контролируется встроенными средствами с помощью напольной аппаратуры счета осей ЭССО, а также внешними средствами контроля участков пути. Для повышения пропускной способности перегонов большой протяженности между станциями можно устанавливать необслуживаемый автоматический блокпост.

Логику зависимостей блокпоста выполняет контроллер МПБ. При этом в аппаратные или программные узлы контроллера не требуется вносить изменения. Блок-сигналы передаются как по физическим линиям связи, так и с использованием систем передачи данных - аппаратуры уплотнения каналов ТЧ, волоконно-оптических линий связи, радиоканала. В МПБ обеспечивается удаленный мониторинг и стыковка с микропроцессорными системами управления и контроля (МПЦ, ДЦ, ДК).

Порядок действий дежурного по станции, как и в существующих системах ПАБ, остается прежним и соответствует требованиям Инструкции по движению поездов.

МПБ состоит из двух одинаковых полукомплектов - блоков контроллеров, размещаемых в релейном помещении на прилегающих к перегону станциях. На автоматическом блокпосту аппаратура находится в типовом релейном шкафу СЦБ или транспортабельном модуле. Для ее включения не требуются дополнительные жилы кабеля связи.

Полукомплекты МПБ обмениваются блок-сигналами по безопасному протоколу с помощью сигналов тональной частоты. Для увязки с современными цифровыми системами СЦб предусмотрен интерфейс RS232/485 с использованием открытого протокола MODBUS. Использование систем передачи данных по волоконно-оптическим линиям связи и радиоканалу позволяет снизить эксплуатационные расходы за счет исключения физической линии (кабельной и воздушной), а значит, и хищений медьсодержащих материалов.

Участки, оборудованные МПБ, можно передавать на диспетчерское управление.

Системы АБ типа КЭБ

Системы типа КЭБ начали разрабатываться с середины 90-х годов 20 века. Они реализуют алгоритм числовой кодовой АБ.

Важность разработки и применения подобных систем на современном этапе объясняется следующими соображениями. Кодовая АБ имеет преобладающее распространение на сети железных дорог страны. Наиболее интенсивное внедрение этих систем происходило в 1965_1985 годах. В настоящее время из-за последующего снижения капитальных вложений в хозяйство СЦБ большой объем устройств АБ выработал свой ресурс, физически и морально устарел. Следствие этого - рост затрат на содержание и обслуживание устройств, снижение уровня безопасности движения. Так, старение устройств АБ в 2001 году составило 17,6% (процент устройств со сроком службы более 25 лет), а в 2005 году может достичь 31%. Замена устройств на новые перспективные системы требует больших капитальных вложений, приводит к перерывам движения поездов при строительстве и пуско-наладочных работах и является экономически целесообразной только на участках с высокой интенсивностью движения. Устройства КЭБ позволяют произвести обновление эксплуатируемых систем АБ путем реконструкции с частичной или полной заменой приборов на электронные аналоги без изменения монтажа.

В настоящее время разработаны 2 разновидности таких систем. КЭБ 1 и КЭБ-2

КЭБ-1 предназначена для реконструкции кодовой АБ путем замены в релейных шкафах сигнальных установок электромеханических устройств, работающих в импульсном режиме, на электронные с сохранением существующих кодовых РЦ без изменения расстановки сигналов и другого оборудования. При этом может быть проведена реконструкция как всей автоблокировки, так и замена аппаратуры одной или нескольких сигнальных установок.

Безопасность функционирования электронных устройств обеспечивается применением безопасных схем логического умножения и безопасных схем памяти. Принцип построения этих схем основан на импульсном представлении сигнала, что обеспечивает контроль исправности элементов по факту их импульсной работы. Для развязки входных и выходных цепей применяются оптопары.

При частичной реконструкции кодовой АБ заменяемые электромеханические устройства КАБ изымаются, на место БС-ДА устанавливается блок ПД-КЭБ, а на место КПТШ _ блок ГК-КЭБ. К розеткам других изъятых приборов подключается жгут с соответствующими заглушками и перемычками. Время переключения сигнальной установки с кодовой АБ на КЭБ _ не более 10 мин.

Автоблокировка типа КЭБ-2 является дальнейшим развитием системы КЭБ-1, реализована на основе микропроцессорной техники и замещает всю релейно-контактную аппаратуру кодовой АБ.

Оборудование КЭБ-2 размещается в малогабаритных шкафах сигнальной точки ШСТ и

Схемы приборов КЭБ-1 и КЭБ-2 удовлетворяют требованиям к устройствам, ответственным за безопасность движения. Технический ресурс оборудования _ не менее 25 лет.

В Нормах технологического проектирования устройств автоматики и телемеханики на федеральном железнодорожном транспорте (НТП СЦБ/МПС_99), в Программе ускоренного технического и технологического перевооружения хозяйства СЦБ на период 2002_2005 годы, а также в Указаниях ГТСС от 20.03.01 системы КЭБ признаны прогрессивными и рекомендованы к внедрению при частичной реконструкции кодовой АБ на линиях 2-й и 3-й категорий.

Вывод

Микропроцессорные устройства являются действительно прогрессивным направлением развития устройств и систем автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Однако,провозглашаемая производителями высокая надежность микропроцессорных устройств не всегда соответствует действительности. Персоналу, обслуживающему любой блок микропроцессорной защиты, следует хорошо представлять все слабые стороны таких устройств и умело корректировать их работу.

Размещено на Allbest.ru