[Статья] Краткое описание диспетчерской централизации ДЦ «Юг» с РКП

[Толян]

Краткое описание диспетчерской централизации ДЦ «Юг» с РКП

Первая версия системы под названием ДЦМ «ДОН» была разработана кафедрой «Автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте» РГУПС и впервые внедрена (1988 г.) на Северо-Кавказской железной дороге. С 2001 г. начато внедрение уже последующей версии централизации с распределенными КП ДЦ «ЮГ» с РКП. Здесь уже выполнен переход на новые технические средства центрального поста управления (ЦПУ) на базе IBM PC индустриального исполнения и жидкокристаллических мониторов, расширен состав отображаемых данных (результаты диагностирования технических средств, сигналы от перегретых букс — аппаратура ПОНАБ, состояние переездов и др.), сформирована база приказов ДНЦ и ТРА станций, инструкций ДНЦ, подготовлены программные средства взаимодействия с АСОУП. Центральный пункт управления функционирует в операционной системе реального времени QNX с использованием технологии INTRANET, файлов HTML, реляционных БД формата SQL.
Основные задачи, решаемые ЦПУ, включают в себя: » непрерывный контроль поездной ситуации на участке
в автоматическом режиме; » автоматическое ведение и анализ графика исполненного движения (ГИД), документирование, создание приложений и расчет основных показателей; » расчет и отображение нормативного, прогнозного и исполненного графиков; » передача ответственных команд на КП; » трансляция, индикация и корректировка номероь поездов;
» прием, анализ и отображение данных об объектах ТС; » предоставление оперативной и нормативно-справочной информации;
» протоколирование сообщений, контроль работоспособности РКП, регистрация и локализация отказов аппаратуры;
» прием управляющих команд ДНЦ, их анализ и передача на РКП;
» телемеханический контроль состояния технологических объектов (РЦ, стрелок, сигналов, переездов, устройств обнаружения перегретых букс и т. д.); » ведение динамической поездной модели, контроль поездного положения на участке, подвижных единиц на участке с учетом номеров и индексов поездов; » ведение БД по поездам и обеспечение простого доступа к ним;
» регистрация «окон», предупреждений и приказов диспетчера;
» связь с АСОУП и информационными системами верхнего уровня ДАДЦУ (Дорожный автоматизированный диспетчерский центр управления).
функции КП включают в себя решение следующих задач: » прием, анализ и реализация команд ТУ, в том числе
ответственных; » программное выполнение логики маршрутного набора; » передача на ПУ данных о состоянии объектов контроля в спорадическом, циклическом режимах или по запросу; » диагностирование аппаратных средств и передача результатов на ПУ; » контроль технического состояния устройств СЦБ.
Состав и структура технических средств ДЦ «Юг» с РКП приведены на рисунке 1.10.

Рис. 1.10. Структурная схема ДЦ «Юг» с РКП

В состав технических средств входит аппаратура ПУ и КП. Условные обозначения элементов структурной схемы следующие: АРМ ДНЦ — автоматизированное рабочее место поездного диспетчера; ФК — функциональная клавиатура, обеспечивающая ввод и формирование команд ТУ при взаимодействии центрального ПУ с КП; PJIC — расширитель локальной сети, позволяющий подключить к локальной сети несколько пользователей; М-М — модем — устройство приема передачи данных по линиям связи (О — основной, Р — резервный); АРМ ШН — автоматизированное рабочее место электромеханика ДЦ, выполняющее функции организации связи ПУ и КП по основному и резервному каналам, контроль и диагностирование аппаратуры ДЦ; РКП-ТУ, РКП-ТС — блоки телеуправления и телесигнализации, обеспечивающие сопряжение аппаратуры ДЦ на КП с устройствами ЭЦ; РКП-Ц — центральный блок управления контролируемыми пунктами, обеспечивающий взаимодействие КП с ПУ, с соседними КП, а также блоками РКП-ТУ и РКП-ТС; ЛС — локальная сеть.
Агрегатный принцип построения системы на базе РКП обеспечивает высокую унификацию, технологичность в серийном производстве, простоту изменения объема выполняемых функций и конфигураций.
В системах, внедряемых в настоящее время, аппаратура КП дополнена модулями: ответственных команд ТУ (РКП- ОТУ), измерения переменного и постоянного напряжений (РКП-ТИ), связи с комплексом ДИСК-Б (РКП-Д) и преобра зования интерфейсов для обмена информацией с различными системами (РКП-ПИ).
Функциональная и структурная децентрализация системы на основе локальной сетевой архитектуры РКП обеспечивает ее высокую надежность.
Применение блоков РКП-ТУ и РКП-ТС, которые монтируются на базе реле НМШ и устанавливаются на релейном стати- ве в розетке реле НМШ, способствует сокращению релейного оборудования (стативов, реле, релейных блоков и т.д.), а также объема монтажных работ и внутрипостового кабеля.
Блоки РКП-ТУ предназначены для включения управляющих реле по командам телеуправления поездного диспетчера. Один блок РКП-ТУ позволяет включить до восьми управляющих реле.
Блоки РКП-ТС служат для ввода контролируемых сигналов. Один блок позволяет обработать до 20 сигналов ТС. Число блоков определяется количеством сигналов.
Указанные блоки объединены двухпроводной локальной сетью с резервированным центральным модулем РКП-Ц, который подключается к магистральной линии связи с центром управления движением поездов.
Разработаны два варианта организации локальной сети РКП на основе MIL-STD-1553 (применяемой в системе с 1998 г.) и CAN ISO-11898. Во втором случае режим реального времени достигается аппаратной реализацией побитового арбитража, детерминированным способом доступа, высокой скоростью передачи (до 1 Мбит/с). Применение блоков, имеющих выход на CAN-сеть, позволило создать действительно «открытую» систему, способную объединить различные функциональные технические средства и реализовать унифицированный формат обмена сообщениями. При этом высокая надежность и «живучесть» сети обеспечивается использованием развитых механизмов обнаружения ошибок, алгоритмов автоматического повтора ошибочного сообщения, принципов самостоятельной локализации неисправностей, аппаратуры с высокой устойчивостью к электромагнитным помехам.
Объединение подсистем верхнего и нижнего уровней основано на использовании таких JIC, позволяет обеспечить:
» возможность объединения (разъединения) диспетчерских кругов;
» организацию удаленных АРМов в режиме реального времени;
» создание единого информационного пространства, в том числе при объединении JIC различного типа на основе современных операционных систем.
На уровне РКП система согласуется со станционными и перегонными устройствами, а также средствами обеспечения безопасности.
В один контур управления включается до 31 комплектов РКП с контролем по каждой станции до 2520 и управлением — до 1008 двухпозиционных объектов.
ДЦ «ЮГ» с РКП содержит многоуровневые средства технической диагностики, тестирования и ремонта с использованием прошедших аттестацию программно-аппаратных средств.
РПК обеспечивает программное выполнение логики маршрутного набора, не требующее дополнительных схемных решений, формирует квитирующие сообщения, контролирует техническое состояние устройств СЦБ, диагностирует аппаратные средства системы и передает эту информацию на ПУ.
Резервированные блоки РКП «Центр» предназначены для ввода, обработки всех сигналов, поступающих с блоков РКП-ТУ, РКП-ТС, и передачи данных на ПУ. Блок РКП «Центр» разработан в виде настенного шкафа с набором электронных плат, устанавливается в релейном помещении (один на промежуточной станции).
Система характеризуется следующими общими техническими показателями:
Способ функционирования программный.
Тип используемых в РКП микропроцессоров 80С196, PIC6C63.
Хранение рабочих программ ПЗУ.
Оперативная система реального времени QNX.
Структура
линий связи радиальная, многоточечная, кольцевая
Число РКП на кольцо связи, более 15.
Число двухпозиционных объектов на РКП:
управления, не более 1008;
контроля, не более 2520.
Способы опроса
объектов контроля циклический, спорадический, смешанный.
Время, с:
цикла опроса объектов контроля, не более 5;
передачи одной команды, не более 0,5;
отображения поездной ситуации, не более 5;
ответа на запрос диспетчера, не более 5.
Модуляция каналов ТУ, ТС частотная.
Скорость передачи по каналам ТУ, ТС, Вод, не менее 1200

Характеристика частоты канала ТУ, ТС, Гц, для сигнала:
логическая 1 1300 ±10;
логическая 0 2100 ± 10.
Номинальное значение входного и выходного
сопротивлений модема, Ом 600.
Уровень мощности сигнала, дБ:
на выходе передатчика -28...0;
на входе приемника -40...0.
Напряжение, обеспечиваемое выходными элементами телеуправления РПК, В, при сопротивлении нагрузки:
1400 Ом, не менее 20;
20 Ом 10.
Коммутируемый объектами контроля постоянный ток, мА,
при напряжении не более 20 В 20 ...50
Конструкция РКП-ТУ, РКП-ТС корпус реле НМШ.
Напряжение питания источника постоянного тока, В, РКП 24.
Вид межблочной связи локальная сеть.