бабулер106

Аппаратно-пространственное резервирование каналов диспетчерской централизации

КОВЕЛЬ Артём Юрьевич, ОАО «РЖД», Центральная станция связи, Октябрьская дирекция связи, заместитель начальника - начальник отдела эксплуатации электросвязи, Санкт-Петербург, Россия


На Октябрьской дороге на 48 кругах реализована диспетчерская централизация микропроцессорного и релейного типа, используются системы «Луч», «Нева», «Сетунь», «Тракт» и ЧДК-66. При этом большая часть каналов диспетчерской централизации функционирует на базе оборудования «Морион». В статье рассказано об опыте связистов в создании аппаратно-пространственного резервирования каналов диспетчерской централизации. Отмечены основные проблемы эксплуатации таких каналов и предложены пути их решения. Кроме того, рассмотрены перспективы в области модернизации и реализации схем ДЦ.


В последние три года в дирекции связи разработано и реализовано более 150 мероприятий, направленных на повышение надежности каналов диспетчерской централизации. Среди них: анализ схем, аренда резервных каналов, обучение персонала, установка дополнительного оборудования, изменение топологии, автоматическое резервирование каналов, анализ отказов, мониторинг систем и др.
Одним из важных мероприятий по повышению надежности работы диспетчерских кругов явилась система проверки работоспособности резервных каналов ДЦ. На первом этапе ее выстраивания проводился оперативный анализ реакции на отказы, неисправности, плановые работы. Было выявлено, что из-за возникновения инцидентов и при проведении плановых работ иногда происходит разрыв «колец» связи. При этом переход на резервные каналы не всегда осуществляется корректно, что приводит к сбоям работы диспетчерской централизации.
Проводимая ежегодно плановая проверка пространственно-аппаратного резервирования, регламентированная распоряжением ЦСС, также выявила некорректную отработку резерва.


Для анализа схем каналов ДЦ была сформирована рабочая группа. В нее вошли специалисты из разных областей деятельности (первичная сеть, ВОЛС, ОТС, электропитание, техническая документация). В процессе проверки рабочая группа определила факторы, влияющие на эффективное использование схем эксплуатационным персоналом: нечитаемые или перегруженные ненужной информацией схемы, цепи прохождения каналов визуально не прослеживаются, отсутствует информация о географическом резервировании и др.
Исходя из этого, разработаны и реализованы основные и дополнительные требования к схемам, такие как: обозначение наличия основного и резервного источников электропитания, описание порядка перехода на «резерв» для эксплуатационного персонала, а также порядка действий ДСП и ДНЦ при переходе на «резерв».
Приведение в актуальный и читаемый вид
технической документации помогло значительно упростить процесс анализа и качественно разработать дальнейшие мероприятия по повышению надежности каналов ДЦ. Рабочей группой было предложено проводить такую проверку ежегодно для поддержания технической документации в актуальном состоянии.
Как известно, системы ДЦ по принципу построения условно делятся на релейные, микропроцессорные и релейно-процессорные (к релейным относятся ДЦ «Луч», «Нева», «Минск», к микропроцессорным -«Диалог», «Сетунь», «Тракт», «Юг»), Резервирование каналов ДЦ в зависимости от типа централизации организуется по разным принципам.
В релейных системах ДЦ связь центрального поста (ЦП) и линейных пунктов (ЛП) осуществляется по групповому каналу с кольцевым резервированием. Переключение каналов с основного на резервный и обратно осуществляется ручным способом в точках электрического сопряжения оборудования хозяйств СЦБ и связи. В релейных системах ДЦ используются интерфейсы ТЧ-канал, RS-485 (рис. 1).
Микропроцессорные и релейно-процессорные системы ДЦ имеют два независимых направления - условно прямое и обратное (с основными и резервными комплектами на ЦП и контроллерами на ЛП).
В микропроцессорных и релейно-процессорных ДЦ связь ЦП с ЛП выполняется одновременно по прямому и обратному каналам передачи данных. В микропроцессорных и релейно-процессорных системах ДЦ используются интерфейсы ТЧ-канал, RS-485, G.703 (рис. 2).
Уязвимым местом при такой организации каналов ДЦ являются случаи, когда основной и резервный каналы проходят через одно и тоже оборудование. Поэтому было решено построить схемы прохождения прямого и обратного каналов с использованием разного транспортного оборудования и оборудования сети доступа (рис. 3).
Кроме того, существовала проблема в зависимости основного и резервного каналов от одного источника электропитания. Для повышения надежности связи подключены независимые источники электропитания для транспортного оборудования и оборудования сети доступа прямого и обратного каналов ДЦ (рис. 4).

Построение каналов ДЦ с применением кольцевой топологии «плоское кольцо», т.е. кольцо, организованное внутри одного кабеля, приводит к снижению надежности каналов ДЦ. Решение проблемы в использовании при построении прямого и обратного каналов ДЦ двух различных волоконно-оптических кабелей (рис. 5).
При большей разнице протяженности основного и резервного каналов переход работы системы ДЦ на резервный канал сопровождается временными задержками связи, что приводит к нестабильной работе систем диспетчерской централизации. Решение нашлось в оптимизации резервного пути и регулировке уровня сигнала систем ДЦ (рис. 6).
Зачастую проблема перехода релейной диспетчерской централизации на работу по резервному каналу заключается в необходимости ручного переключения. Были выявлены схемные решения, при которых на узлах связи, где необходимо оперативно выполнить ручной переход, отсутствует сменное дежурство. Для устранения этой ситуации производится перенос точки физического разрыва резервного кольца на центральный узел связи, где круглосуточно работает дежурный персонал (рис. 7).
При организации микропроцессорных ДЦ слабым звеном является отсутствие аппаратного резервирования устройств связи. При этом оборудование СЦБ зарезервировано на каждой станции.
Для повышения надежности работы микропроцессорных ДЦ организованы прямые и обратные каналы на разном оборудовании сети доступа, а также основные и резервные каналы Е1 на разном транспортном оборудовании (рис. 8).

Проблема «плоских колец» при отсутствии собственной инфраструктуры решается арендой каналов у сторонних операторов. Для резервирования, в том числе, каналов ДЦ Октябрьская дирекция связи арендует каналы SDH уровня STM-1 на стратегических маршрутах Санкт-Петербург - Мурманск, Санкт-Петербург- Бусловская. Каналы Е1 и резервные каналы ВСТСПД задействованы на тупиковых участках. При этом часть арендованных каналов Е1 дублируется резервными каналами ВСТСПД.
В целях оптимизации резервные каналы Е1 ЦСС можно перевести в ВСТСПД, для чего есть специальное оборудование TDMolP-шлюзы. В текущем году дирекция заказала четыре комплекта такого оборудования российского производства для реализации схем резервирования. Подобная технология активно применяется в Красноярской дирекции связи.


Проблема перехода на IP-технологию в части организации каналов диспетчерской централизации заключается в отсутствии разработанных и утвержденных типовых материалов проектирования. Служба автоматики и телемеханики Октябрьской дирекции инфраструктуры также заинтересована в этом вопросе. С их стороны инициируется проведение разработки, испытания, согласования и утверждения технических решений.
Однако решение остается за АО «НИИАС». Позиция института заключается в том, что организация связи систем ДЦ в сетях с пакетной коммутацией несет определенные риски по причинам неопределенности скорости передачи данных, непредсказуемости величины времени доставки пакетов, возможности потери данных, необходимости решения вопросов в части организации криптозащиты.
Перспективной является технология TSN (синхронизированные по времени сети) или Ethernet реального времени, которые разработаны и развиваются,
в том числе, для организации управления движением. Технология TSN базируется на трех ключевых принципах: синхронизация сети во времени, планирование трафика, планирование и резервирование маршрутов передачи данных.

Надеемся, что опыт повышения надежности каналов диспетчерской централизации путем аппаратно-пространственного резервирования в Октябрьской дирекции связи будет полезен коллегам, так как проведенные мероприятия дают положительные результаты