Что такое мпц на железной дороге
Микропроцессорная централизация на железной дороге и подъездных путях промышленных предприятий
Хотя релейная централизация с успехом может запросто прослужить ещё лет 80, морально она уже давно устарела. На смену электрической централизации релейного типа, разработанной ещё в 60-80 годы прошлого века, пришла микропроцессорная централизация (МПЦ).
Микропроцессорная централизация на железной дороге — насущная необходимость по обновлению технологического процесса управления как ж/д перевозками, так и работой различных структурных подразделений всего ж/д транспорта, включающего в себя не только инфраструктуру ОАО “РЖД”, но и подъездные пути необщего пользования, находящиеся в ведении промышленных предприятий.
МПЦ на ЖД — связующее звено между объектами СЦБ ЖАТ, подвижным составом и пр., представляющими собой первичные источники информации, и система управления всем перевозочным процессом более высокого уровня. Именно МПЦ ЖАТ позволяет увязать между собой всю совокупность этих источников без использования дополнительных настроек, что практически не реально при релейной централизации.
Оборудование станции устройствами МПЦ позволяет избежать парализации, пусть и не продолжительной, её работы. Дело в том, что в МПЦ СЦБ используются источники бесперебойного питания, не применяющиеся в централизации релейного типа.
Так, эксплуатация дизель-генераторов, в том числе и автоматизированных, не предотвращает нарушения в функционировании устройств СЦБ в случае отключения внешнего электропитания. Причина — значительная инерционность системы запуска дизель-генераторов. Это и может способствовать полному прекращению работы станции, что, разумеется, далеко не лучшим образом сказывается на организации поездного движения. Зачастую для восстановления нормальной работы станции в таких случаях не обойтись без вмешательства технического персонала. И это беда не только для крупных станций, но и для малых, к которым, как правило, и подводятся большинство путей промышленного назначения, т. е., путей необщего пользования.
Микропроцессорная централизация, в отличие от релейной, в этом отношении существенно надёжнее и безопаснее. Ко всему прочему, в МПЦ ЖАТ исключена возможность спутывания проводов при выполнении работ по ремонту кабеля или отключению монтажа в релейных помещениях.
Клиенты НКА-СтройСервис — не только подразделения СЦБ ОАО “РЖД”, но и крупные промышленные объекты: горно-добывающие, перерабатывающие, обогатительные и т. д. Им всем требуется безопасность и бесперебойность маневровой работы. Однако им также необходимы снижения затрат на обслуживание и эксплуатацию систем ЖАТ.
Реорганизация или строительство МПЦ СЦБ могут вестись без строительства помещений для постовых устройств централизации. Достаточно переоборудовать подсобные помещения существующих постов ЭЦ или других служебно-технических помещений. Это позволяет в разы снизить сроки и стоимость строительно-монтажных работ и пусконаладочных работ. Первых — по причине уменьшения количества стативов, кабеля и, главное — реле. Вторых — в виду отсутствия необходимости изготовления и установки макетов и прозвонки монтажа.
Наиболее применяемые на сегодняшний день МПЦ на ЖД: Ebilock-950 (Эбилок-950), МПЦ-2, МПЦ-И, МПЦ-МПК, МПЦ-ЭЛ, ЭЦ-ЕМ, ЭЦ-МПК и т. д.
Что такое мпц на железной дороге
Микропроцессорная централизация
Микропроцессорная централизация (МПЦ) – функциональный аналог релейной электрической централизации (ЭЦ), предназначенный для проектирования новых и реконструкции действующих ЭЦ.Цель его создания – перевод релейных систем ЭЦ на микропроцессорную элементную базу с сохранением правил управления устройствами СЦБ и действий дежурного по станции при обеспечении требуемой степени безопасности и безотказности.Дополнительно появляются новые функции ЭЦ в качестве нижнего уровня автоматизированной системы управления технологическим процессом:
Система МПЦ предоставляет дополнительную информацию дежурному по станции, а также другим пользователям железнодорожного транспорта о поездной ситуации и появлении отказов элементов системы.Микроконтроллеры в сочетании с ЭВМ, как основополагающая часть, делают систему надежной, удобной и простой в обслуживании, при значительно меньшей себестоимости по сравнению с релейными системами.Применение микропроцессорной системы упрощает обмен информацией с другими вычислительно-информационными и управляющими системами. Структурная схема МПЦ Структура МПЦ, включающая программные и аппаратные средства, построена по многоуровневой схеме и включает в себя:
Система МПЦ построена с применением защищенной архитектуры (дублированная система) и защищенного интерфейса с исполнительными объектами (безопасные устройства сопряжения с объектами — УСО).Структура МПЦ позволяет осуществлять увязки с существующими устройствами ПАБ, АБ, а также интегрировать современные системы интервального регулирования.Все центральные зависимости логики централизации реализуют два ПЛК, параллельно выполняющие программы. ПЛК оснащены средствами внутренней диагностики, что позволяет выявить выход из строя элементов системы или сбой в программе и привести дискретные выходы и управляемые ими напольные устройства в безопасное состояние. Управление объектами производится посредством устройств сопряжения с объектами. Открытая структура контроллеров позволяет наращивать и модернизировать МПЦ при возникновении такой необходимости.Напольная аппаратура МПЦ включает в себя стрелки, светофоры, переездное оборудование и т.д. При этом используются типовые устройства СЦБ и схемы их подключения.МПЦ оснащается резервируемой системой управления и визуализации на базе компьютеров с клавиатурами и мониторами, либо проекционной установкой, в зависимости от размеров станции.В МПЦ используется питающая установка с мощным источником бесперебойного питания с необслуживаемой аккумуляторной батареей, от которой запитываются как электронные устройства, так и рельсовые цепи, электроприводы, светофоры, реле, что позволяет исключить отказы при грозовых разрядах, коротких замыканиях в контактной сети и других помехах. Преимущества МПЦ по сравнению с релейными системами централизации
Система микропроцессорной централизации (МПЦ)
Входит в состав решений:
Микропроцессорная Централизация — решение для магистральных железных дорог, городского рельсового и промышленного транспорта
Система МПЦ компании «1520 Сигнал» реализует широкий спектр решений для магистральных железных дорог, высокоскоростных линий, промышленных железных дорог, метрополитенов, систем облегченного рельсового транспорта. Такая система способна удовлетворить любые запросы заказчика и выполнять все задачи по безопасному управлению напольными устройствами ЖАТ на станциях и перегонах. Она внедрена более чем на 430 станциях, в том числе на 225 станциях Российских железных дорог.
Гибкая архитектура системы позволяет подобрать оптимальное решение для станций разных размеров и конфигураций — от малых до самых крупных и обеспечить увязку с другими системами СЦБ на участке.
Функциональные характеристики Системы МПЦ
БЫСТРАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТОВ
Мы применяем самые современные средства разработки и отладки, позволяющие ускорить адаптацию систем к условиям конкретных проектов, модернизировать при необходимости отдельные модули под конкретные требования заказчиков и проверить все зависимости в заводских условиях.
В системах МПЦ применяются тщательно отобранные компоненты и горячее резервирование компонентов с возможностью выбрать требуемый уровень эксплуатационной готовности для конкретного проекта. Например, для станций на малодеятельных участках и на некоторых объектах промтранспорта системы МПЦ могут быть сконфигурированы с минимально необходимым уровнем резервирования, для других проектов — с горячим резервированием всех компонентов.
МИНИМИЗАЦИЯ ЗАТРАТ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА
Системы МПЦ разработаны с целью минимизации издержек на протяжении всего срока эксплуатации. В них встроены развитые средства диагностики, предоставляющие эксплуатационному и техническому персоналу детальную информацию о состоянии оборудования. В МПЦ контролируется также динамика изменения рабочих параметров стрелочных электроприводов, светофоров и других напольных устройств, что позволяет своевременно выявлять их предотказные состояния и перейти от регулярного обслуживания устройств к обслуживанию по фактическому состоянию.
ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ КИБЕРЗАЩИЩЕННОСТИ
ООО «1520 Сигнал» одним из первых в отрасли разработал комплекс защиты информации, позволяющий выполнять мониторинг систем МПЦ из внешней сети.
Архитектура системы МПЦ
В МПЦ применяется трехуровневая архитектура:
Уровень управления и контроля, охватывающий автоматизированные рабочие места дежурного по станции и дежурного электромеханика, оператора местного управления стрелками;
Уровень обработки зависимостей централизации, на котором расположено центральное процессорное устройство;
Уровень системы объектных контроллеров, реализующих функции интерфейса с напольными устройствами централизации — стрелочными электроприводами, светофорами, рельсовыми цепями и счетчиками осей, переездами и др. Обмен информацией между отдельными уровнями и компонентами системы осуществляется через высокопроизводительные дублированные сети Ethernet с использованием стандартных протоколов TCP/IP. Верхний уровень управления и контроля формируется системой автоматизированных рабочих мест АРМ. Для электроснабжения служит надежная питающая установка МСПУ или ПУШП с системой защиты от перенапряжения.
Функции системы МПЦ
Станция, оборудованная системой МПЦ, может полностью управляться через систему диспетчерской централизации или с местного АРМ и пульта. Возможна также комбинация этих режимов. При необходимости система МПЦ может осуществлять полное управление самостоятельно, автоматически устанавливая поездные маршруты в соответствии с заранее определенными процедурами. На крупных станциях возможно расположение модулей объектных контроллеров в горловинах в непосредственной близости от управляемых объектов. Это дает существенную экономию сигнального кабеля и снижает мешающие влияния.
Применение системы МПЦ на крупных станциях с большим объемом перевозок позволяет организовать эффективное управление с обеспечением максимальной пропускной способности. Система МПЦ может внедряться в конфигурации мультистанционной МПЦ. При этом один центральный процессор управляет несколькими станциями, на которых располагаются только объектные контроллеры, а также перегонами между ними. На протяженных участках возможно резервирование постового оборудования — центральные процессоры и АРМ ДСП располагаются на двух станциях, и каждый комплект при необходимости может взять на себя управление всем участком.
Система МПЦ может быть адаптирована к различным типам систем управления, функциям централизации, напольным объектам и специальным функциям различных железнодорожных организаций. Система допускает увязку с системами микропроцессорной централизации других типов и системами релейной централизации всех типов. Системы EBILock 950 могут быть использованы на станциях всех размеров, конфигураций и назначений.
Преимущества Системы МПЦ
СИСТЕМЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ (МПЦ) ДЛЯ МЕТРОПОЛИТЕНОВ
В системах микропроцессорной централизации для Московского метрополитена реализован унифицированный интерфейс всех пользователей системы с возможностью подключения к интегрированной системе ДЦ. С учетом специфики метрополитена все электронные модули систем микропроцессорной централизации для метро выполнены в пылезащищенном исполнении. На Московском метрополитене широкое распространение получили надежные и функциональные цифровые модули ЦМ КРЦ-М с кодированием ТРЦ частотами АРС.
Данные модули увязываются с системами микропроцессорной централизации по цифровому интерфейсу. МПЦ дополняются системами повышения киберзащищенности КСПК, которые обеспечивают возможность подключения к АРМ удаленного мониторинга в едином центре управления метрополитена и гарантируют защиту внутренней сети системы от кибератак из внешних сетей передачи данных. Проверенные в эксплуатации на Московском метрополитене системы микропроцессорной централизации способны обеспечить надежное управление движением поездов и на метрополитенах других городов «пространства 1520».
Решение МПЦ для ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТА
Для наземного промышленного транспорта, как правило, при строительстве новых объектов наша компания предлагает систему МПЦ в сочетании с автоблокировкой на основе системы счета осей или рельсовых цепей.
ПРЕИМУЩЕСТВА
Сокращение необходимого места под оборудование, уменьшение количества релейных стативов ЭЦ.
Высокая степень киберзащищенности системы и расширенный набор технологических функций.
Повышение безопасности движения поездов за счет централизованного управления с использованием центрального процессора (аппаратная избыточность по принципу «2 из 2» с горячим резервом «2 из 2» с диверсифицированным программным обеспечением).
Оптимизация процесса управления движением поездов — исключаются ошибки человеческого фактора; маршруты задаются одним кликом мыши и как следствие многократно уменьшается время их приготовления; данные о перевозочном процессе могут быть интегрированы в АСУ перевозочным процессом и увязаны с различными смежными службами.
Пропускная и провозная способность увеличивается за счет повышения скорости движения и сокращения интервала попутного следования поездов.
Протоколирование и архивирование событий — все действия с АРМ ДСП, а также все события, происходящие в поездной ситуации движения поездов, фиксируются в журнале в режиме реального времени и могут быть просмотрены на АРМ ШН и проанализированы.
Выявление предотказных состояний всех элементов системы с помощью встроенного диагностического контроля.
Смотреть видео: ЭЛЕКТРОДЕПО «РУДНЕВО»
СТРУКТУРА
ПРИМЕНЕНИЕ
На данном этапе система МПЦ активно применяется по всей сети железных дорог Российской Федерации и стран СНГ. Проектируется для дальнейшей эксплуатации на таких объектах Московского метрополитена как:
Реконструкция устройств АТДП Кольцевой линии Московского метрополитена;
Электродепо «Нижегородское» (реконструкция).
ПРОДУКТЫ
Рельсовые цепи
RAIL Track 300
Рельсовые цепи тональной частоты
RAIL Track 400
Цифровой модуль контроля рельсовых цепей
RAIL Track 500
Цифровой модуль контроля рельсовых цепей с автоматическим регулированием уровня сигнала
Стрелочные приводы
RAIL Switch 100
Консольный стрелочный электропривод для магистральных линий и промтранспорта
RAIL Switch 200
Консольный стрелочный электропривод для скоростных магистральных линий
RAIL Switch 300
Стрелочный электропривод невзрезного типа в шпальном исполнении
Питающая установка
RAIL POWER 500
Модульная совмещенная питающая установка МСПУ для метрополитена
RAIL POWER 600
Питающая установка ПУШП на шине постоянного тока
Диспетчерская централизация
RAIL CONTROL 400
Диспетчерская централизация ДЦ и решения для удаленного управления станциями
Переезды
RAIL CROSS 300
Микропроцессорная автоматическая переездная сигнализация
Система АРМ
RAIL CONTROL 200
Система автоматизированных рабочих мест ДСП, ШН, МУ, ПТО, ДНЦ
Центральный процессор МПЦ
ЦП системы МПЦ
Входит в систему RAIL LOCK 500
Система Объектных контроллеров МПЦ
Система ок мпц
Входит в систему RAIL LOCK 500
Система счета осей
RAIL TRACK 700
Микропроцессорная система счета осей
Релейный Объектный контроллер
КОНТРОЛЛЕР RUVIO
Входит в систему RAIL LOCK 200
Защита от импульсных перенапряжений
RAIL LIGHT 500
Система защиты от импульсных перенапряжений
Устройства сигнализации, централизации и блокировки
Железнодорожный светофор – основное сигнальное устройство на железнодорожном пути. Это оптический прибор, сигнализирующий днем и ночью цветом одного или нескольких огней.
Указатели маршрутные буквенные, цифровые и положения предназначены для указания пути приема, отправления или направления следования поездов и маневровых составов.
Типы современных устройств СЦБ на станциях
Централизация предназначена для управления всеми стрелками и сигналами, расположенными на станции или в отдельном ее районе, из одного пункта – поста централизации.
Электрическая централизация представляет собой систему централизованного управления объектами с помощью электрической энергии.
Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов – МПЦ EBILock 950
(совместная российско-шведская технология)
МПЦ EBILock 950 внедряется на сети железных дорог России с 1999 г. Предназначена для обеспечения безопасности и управления движением поездов на станциях и перегонах любых размеров, конфигурации и назначений, включая станции стыкования различных видов тяги поездов. В систему интегрированы функции автоматической (АБТЦ-Е) и полуавтоматической блокировки, удаленного управления районами и парками станций, а также возможности удаленного мониторинга и интеграции с системами верхнего уровня (диспетчерской централизации и контроля).
Достоинства МПЦ EBILock 950:
·Полное соответствие как европейским (CENELEC SIL 4), так и российским стандартам безопасности.
·Бесконтактное управление стрелками и сигналами на основе интеллектуальных объектных контроллеров.
·Резервирование основных компонентов системы.
·Организация связи по петлевому принципу, резервирование канала связи.
·Расширенная диагностика системы, позволяющая выявлять предотказные состояния оборудования.
·Возможность централизованного или децентрализованного размещения оборудования.
·Высокий уровень готовности: применение типовых промышленных модулей, испытания программно-аппаратного комплекса осуществляются в заводских условиях, на объект поставляется полностью проверенное и отлаженное оборудование.
·Модульный принцип построения, возможность увеличения количества управляемых объектов.
·Техническое сопровождение системы:
— круглосуточная служба технической поддержки;
— центры сервисного обслуживания в Москве, Иркутске, Новосибирске и Красноярске;
Структурная схема МПЦ EBILock 950
Основу МПЦ EBILock 950 составляют центральное процессорное устройство (ЦПУ) и система централизованных или распределенных объектных контроллеров.
ЦПУ МПЦ EBILock 950 собирает информацию о состоянии различных напольных объектов, обрабатывает данные централизации и направляет приказы соответствующим объектным контроллерам, которые, в свою очередь, управляют напольными объектами.
Система передачи данных обеспечивает передачу приказов от ЦПУ в объектные контроллеры и статусных сообщений о состоянии напольных объектов в ЦПУ через резервируемые каналы.
Центральное процессорное устройство МПЦ EBILock 950 (система обработки зависимостей централизации)
ЦПУ EBILock 950 R3 – одно ЦПУ осуществляет управление и контроль до 150 логических объектов
ЦПУ EBILock 950 R4 – одно ЦПУ осуществляет управление и контроль до 3000 логических объектов
Для обеспечения условий безопасности в центральном процессорном устройстве применяется принцип дублирования аппаратных средств с диверсификацией программного обеспечения.
ЦПУ состоит из двух идентичных полукомплектов, с независимым электропитанием и сетевым подключением каждый. Один из них работает, выполняя функции управления. Второй постоянно находится в режиме «горячего резерва», обрабатывая ту же самую информацию. В любой момент при отказе активного полукомплекта резервный готов взять на себя его функции, обеспечивая бесперебойность работы системы.
Каждый полукомплект содержит три микропроцессора: два основных процессора работают, используя диверсифицированное программное обеспечение; третий выполняет сервисные функции.
Диверсифицированное программное обеспечение разработано двумя независимыми группами программистов, строго следуя соглашениям по кодированию. Программы имеют идентичные функции и должны получать одинаковые результаты выполнения этих функций.
В системе осуществляется непрерывный обмен информацией между ЦПУ и объектами управления и контроля.
МПЦ EBILock 950 имеет встроенную систему диагностики состояния аппаратных средств централизации и объектов управления и контроля.
Дублирование ЦПУ также может быть организовано по принципу «холодного резерва».
Система объектных контроллеров
(интерфейс к напольным объектам СЦБ)
Система объектных контроллеров МПЦ EBILock 950
Объектные контроллеры осуществляют функции по управлению и контролю напольных объектов, таких как светофоры, стрелки, переезды, рельсовые цепи и др.
Каждый объектный контроллер может управлять одним или несколькими объектами.
Объектные контроллеры могут устанавливаться централизованно или децентрализованно (в контейнерах или шкафах в непосредственной близости от напольных объектов.)
Максимальное расстояние между объектными контроллерами и ЦПУ не ограничено.
При децентрализованном способе размещения объектных контроллеров использование кабеля сводится до минимума, а также снижается риск возникновения индуцированных/наведенных токов, вызывающих помехи в работе сигнальных устройств.
В случае выявления предотказного состояния или отказа, встроенная система самодиагностики автоматически локализует поврежденный элемент до отдельной печатной платы.
Система может оборудоваться устройствами защиты от импульсных перенапряжений.
Комплект устройств защиты от импульсных перенапряжений
Управляющая и контролирующая система
(автоматизированные рабочие места дежурного по станции, электромеханика, оператора пункта технического обслуживания вагонов, оператора местного управления стрелками)
Автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП)
— архивирование и протоколирование действий эксплуатационного персонала по управлению объектами, поездной ситуации на станциях и перегонах, а также состояния всех объектов управления и контроля;
— возможность получения из архива параметров работы напольных устройств СЦБ для последующего прогнозирования их состояния или планирования проведения ремонта и регулировки, не допуская полных отказов в работе этих устройств.
Для обеспечения бесперебойности работы системы АРМ резервируются.
Реализованные в МПЦ EBILock 950 функции:
· Двойное управление стрелками и светофорами маневровых районов без ограничения вариантов передачи на местное управление.
· Управление тормозными упорами (местное).
· Замыкание и размыкание маршрутов скоростного пропуска поездов.
· Ограждение путей для производства работ по осмотру и ремонту подвижного состава.
· Блокировка путевых участков, светофоров, стрелок для исключения, в необходимых случаях, возможности управления ими.
· Увязка со станциями с «нулевыми» перегонами.
· Управление удалёнными станциями и парками станций.
· Интеграция с системами:
– диспетчерской централизации «Диалог», «Нева», «Тракт», «Юг», «Сетунь»;
– автоматического управления тормозами;
– мостовой и тоннельной сигнализации;
– диагностики АПК ДК, АСДК, ЧДК;
– автоматической и полуавтоматической блокировки всех типов, используемых на российских железных дорогах;
– оповещения работающих на железнодорожных путях;
– контроля схода и наличия волочащихся деталей подвижного состава;
– контроля нарушения габарита подвижного состава;
– горочной автоматической централизации и горочной автоматической локомотивной сигнализации.
Микропроцессорная централизация ЭЦ-ЕМ
Российская система микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ с интегрированной автоблокировкой на базе управляющего вычислительного комплекса УВК РА разработки ОАО «Радиоавионика» предназначена для централизованного управления объектами низовой и локальной автоматики на малых, средних и крупных железнодорожных станциях и прилегающих перегонах с соблюдением всех требований по обеспечению безопасности движения поездов Архитектура УВК РА основывается на трехканальной структуре, работающей по мажоритарному принципу (два из трех).
Структурная схема системы ЭЦ-ЕМ
Важнейшими элементами ЭЦ-ЕМ являются:
— Управляющий вычислительный комплекс микропроцессорной централизации стрелок и сигналов УВК РА;
— Совмещенная питающая установка СПУ.
УВК РА осуществляет в реальном времени сбор, обработку и хранение информации о текущем состоянии объектов централизации. На основании полученной информации реализуются технологические алгоритмы централизованного управления станционным напольным оборудованием с формированием и выдачей управляющих воздействий.
Управляющий вычислительный комплекс УВК РА
Одновременно производится непрерывная диагностика состояния системы с формированием и оперативной передачей на рабочее место дежурного по станции (РМ ДСП), в системы диспетчерского контроля и диспетчерской централизации информации для отображения состояния объектов централизации и результатов диагностирования микропроцессорных средств системы.
РМ ДСП содержит три промышленных компьютера, один из которых находится в рабочем режиме, второй – в «горячем» резерве и третий – в «холодном» резерве. На станциях с разделением на зоны управления для каждой зоны устанавливается свой комплект РМ ДСП. В состав РМ ДСП могут входить табло коллективного пользования, на которых укрупненно отображается мнемосхема станции.
Автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) совместно с системами диспетчерского контроля обеспечивает:
— мониторинг работы электронных модулей и линий связи ЭЦ-ЕМ;
— мониторинг работы напольного оборудования;
— мониторинг работы источников бесперебойного питания;
— мониторинг значений электрических параметров (напряжений, токов, и др.);
— мониторинг состояния увязки УВК РА с релейной частью;
— доступ к архиву протоколов работы ДСП, технологических и системных сообщений УВК РА;
— обработку и анализ архивной информации о работе ЭЦ-ЕМ, составление протоколов работы системы;
— предоставление справочной информации.
Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов МПЦ-И
Отечественная система МПЦ-И разработанная ЗАО «НПЦ «Промэлектроника» реализует все функции централизации, необходимые для безопасного управления технологическим процессом на станции.
Структура МПЦ-И включает в себя:
— управляющий контроллер централизации (УКЦ) с программой логики центральных зависимостей для осуществления маршрутизированных передвижений по станции. Управляющий контроллер централизации резервированной системы МПЦ-И (по умолчанию) выполнен по принципам горячего, ненагруженного резервирования («два плюс два»);
— автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) для обеспечения возможности удаленного мониторинга состояния объектов МПЦ-И;
— телекоммуникационный шкаф ШТК. ШТК обеспечивает работу всех автоматизированных рабочих мест на станции (с полным автоматическим резервированием всей аппаратуры), предоставляет возможность простой увязки с любой из внешних систем, в т. ч. ДЦ, АСУТП, а также обеспечивает информационную безопасность, протоколирование и архивирование работы оборудования и действий персонала;
— пульт резервного управления для прямопроводного управления стрелками при возникновении неисправностей обоих комплектов АРМ ДСП или УКЦ. Пульт резервного управления не применяется в резервированной системе МПЦ-И;
— объекты централизации (аппаратура рельсовых цепей, счета осей, светофоры, электропривода, маневровые колонки, пульты пунктов технического осмотра и т.п. напольное оборудование, серийно выпускаемое заводами промышленности), кабельная сеть СЦБ, а также объектные контроллеры или интерфейсные релейные схемы для управления ими.
Для электропитания микропроцессорных устройств МПЦ-И, стрелок и светофоров на станции разработана система гарантированного питания СГП-МС.
Программно-аппаратные средства МПЦ-И обеспечивают:
— разделение крупных станций на неограниченное число зон управления (как постоянно действующих, так и сезонных);
— выделение на станции с маневровой работой участков для временного местного управления (как с организацией дополнительного рабочего места, так и при помощи управления со стрелочного поста);
— интеграцию малодеятельных станций в объединенные посты управления без помощи средств центральных постов ДЦ и без необходимости установки на них линейных пунктов ДЦ, оставляя при этом возможность локального управления;
— организацию многоуровневых иерархических систем управления типа «зона – станция – участок – дорога» с возможностью оперативной передачи управления на соответствующий уровень при необходимости.
Встроенная автоматическая подсистема измерений сопротивлений изоляции и других электрических параметров постовых устройств позволяет использовать систему МПЦ-И в качестве средства измерения или мониторинга параметров устройств СЦБ (в том числе удаленного).
Реализуя широкий спектр функций, МПЦ-И является одной из самых компактных централизаций. Если нет возможности построить здание поста, можно разместить аппаратуру МПЦ-И в транспортабельных модулях, а также в высвобождаемых помещениях уже имеющихся зданий.
Наличие системы автоматизированного проектирования (САПР). позволяет во-первых, в несколько раз сократить трудоёмкость проектирования, во-вторых, обученный эксплуатационный персонал, имеющий соответствующие права, может самостоятельно и оперативно вносить коррективы в программное обеспечение МПЦ-И при изменении проекта путевого развития на станции.
Работа по адаптации МПЦ-И достаточно проста благодаря дружественному интерфейсу САПР, хотя и требует определенных специфических знаний и ответственности.
Микропроцессорная централизация МПЦ-МЗ-Ф
МПЦ-МЗ-Ф представляет собой централизованный аппаратно-программный комплекс, предназначенный для дистанционного управления и контроля состояния стрелок, светофоров и других станционных объектов, а также для выдачи дежурному по станции оперативной, архивной и нормативно-справочной информации с протоколированием работы устройств и действий персонала («черный ящик»).
МПЦ-МЗ-Ф является проектно-компонуемым изделием, строящимся по иерархическому принципу с возможностью использования системы на станциях любой конфигурации.
Аппаратура системы соответствует требованиям безопасности по уровню SIL 4, согласно европейскому стандарту EN 50129, что подтверждено Испытательным центром железнодорожной автоматики и телемеханики Петербургского государственного университета путей сообщения (ПГУПС).
Высокая эксплуатационная готовность достигается за счет применения трех идентичных процессорных модулей, работающих по схеме два из трех. Для обеспечения безопасности обработка осуществляется только в том случае, если как минимум два вычислительных канала выдают одинаковые результаты.
Управляющий компьютер ЕСС производства Сименс
Такое решение позволяет зафиксировать сбой в работе любого из трех процессорных модулей и отключить его. При этом система продолжает работать в режиме два из двух, а информация об ошибке фиксируется в базе данных. Поврежденный модуль можно заменить и ввести в работу без остановки всей системы. Сбои в работе системы предотвращаются на аппаратном и программном уровнях. Применяются алгоритмы и методы, позволяющие выявить неисправность оборудования и перевести систему в безопасное состояние.
Основной и резервный АРМ ДСП на базе двух персональных компьютеров промышленного исполнения
При проектировании станций применяется система автоматического проектирования (САПР), что позволяет существенно снизить время на разработку технологического программного обеспечения для новых станций. Система принята в постоянную эксплуатацию и рекомендована к тиражированию на сети железных дорог РФ в двух вариантах исполнения: с релейно-контактным и бесконтактным управлением стрелочными электроприводами и светофорами.
Типы современных устройств СЦБ на перегонах
АБТЦ применяется на однопутных и многопутных перегонах с любым видом тяги.
Контроль состояния участков пути выполняется рельсовыми цепями (РЦ) тональной частоты. Применяются несущие частоты Гц и частоты модуляции 8 и 12 Гц.
Основные технические характеристики
Максимальная дальность управления светофором (по кабелю), км
Максимальная дальность управления рельсовой цепью
при автономной тяге
Несущие частоты, Гц
420, 480, 580, 720, 780
Частоты модуляции, Гц
Микропроцессорная система автоблокировки АБТЦ-М с централизованным размещением аппаратуры, тональными рельсовыми цепями и дублирующими каналами передачи информации
Основные преимущества системы:
Повышение надежности работы за счёт:
• резервирования основных узлов системы;
• применения более надёжной элементной базы;
• уменьшения количества элементов системы, в том числе и расхода сигнального кабеля.
Повышение коэффициента готовности (живучести) за счёт:
• использования дублирующего канала передачи информации на локомотив и с него;
• возможности реконфигурации построения системы при отказе отдельных её узлов и датчиков;
• построения резервированной системы электропитания.
Повышение безопасности движения поездов на перегоне за счёт:
• использования дополнительного кодирования сигналов в рельсовых цепях с целью исключения взаимного влияния;
• использования логики проследования поезда по перегону;
• возможности воздействия на перегонные устройства (включение запрещающих показаний на светофорах и т. п.) со стороны дежурного по станции или диспетчера с целью ограждения и ограничения скорости движения в зоне производства работ и т.п.
Система интервального регулирования движения поездов с подвижными блок-участками на базе аппаратуры АБТЦ-М позволяет повысить пропускную способность и сократить межпоездной интервал попутного следования. Местонахождение поезда определяется с точностью до одной рельсовой цепи средней длиной 250 м. Применение подвижных блок-участков позволяет обеспечить минимальный межпоездной интервал до 3-х мин и повысить пропускную способность перегона до 20% по сравнению с системами АБ с фиксированными длинами блок-участков, в том числе и АЛСО.
Схема построения системы интервального регулирования движения поездов с подвижными блок-участками без проходных светофоров с расширенными функциональными возможностями
Автоматическая локомотивная сигнализация с непрерывным каналом связи АЛС-ЕН
Для улучшения условий ведения поездов и повышения безопасности движения, увеличения пропускной способности линии и улучшения условий труда локомотивных бригад применяется автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС). Это специальные устройства, дополняющие автоблокировку, при помощи которых показания путевых светофоров с приближением поезда к ним передаются на светофор локомотива, установленный в кабине машиниста.
АЛС характеризуется количеством и числом сигнальных показаний. По способу передачи сигналов с пути на локомотив устройства АЛС делятся на АЛС точечного типа (АЛСТ) АЛС непрерывного типа (АЛСН)
Наряду с трехзначной системой АЛСН на железных дорогах России внедряется перспективная многозначная (192 команды) система передачи информации на локомотив – АЛС-ЕН. Для уменьшения времени передачи информации и обеспечения высокой помехозащищенности в системе АЛС-ЕН используется двукратная фазоразностная модуляция несущей частоты 174,38 (+/-0,1) Гц, позволяющая организовать два независимых фазовых подканала. В каждом из подканалов используются 8-разрядные комбинации самосинхронизирующегося модифицированного кода Бауэра.
Использование в системе АЛС-ЕН двукратной фазоразностной модуляции и помехозащищенного кодирования позволяет значительно уменьшить мощность передающих устройств, так как необходимый уровень полезного сигнала на входе приемника достигается при сигнальном токе в 5-8 раз меньшем, чем в системе АЛСН.
В отличие от классической АЛСН, АЛС-ЕН позволяет передать на локомотив различную информацию (показание светофора, движение прямо или с отклонением, допустимая скорость, количество свободных блок-участков и др.), что необходимо для обеспечения скоростного и высокоскоростного движения. Поэтому АЛС-ЕН используется на высокоскоростной линии Москва – Санкт-Петербург.
Наиболее крупные сортировочные горки с переработкой свыше 5500 вагонов в сутки относятся к горкам повышенной мощности.
Управление расформированием составов на сортировочной горке осуществляется с горочного пульта управления, на котором размещены стрелочные коммутаторы, рукоятки управления вагонными замедлителями и кнопки управления горочными сигналами.
Устройства электропитания УЭП-МПК-ШПТ
Комплекс УЭП-МПК-ШПТ предназначен для электропитания систем электрической централизации, постов механизации и автоматизации сортировочных горок, маневровых постов централизации и обеспечивает электропитание релейных схем электрической централизации и увязок, средств вычислительной техники (УВК, АРМ, ЦВС), напольного оборудования и др.
В состав УЭП-МПК-ШПТ включена система бесперебойного питания на основе шины постоянного тока, обеспечивающая непрерывность работы ответственных устройств при перерывах и переключениях внешнего электроснабжения. Применяется с вводными устройствами с отдельным ИТ для каждого фидера и с общим ИТ, причем могут запитываться, как от однофазных, так и трехфазных фидеров питания.
Ввод в УЭП-МПК источников переменного тока осуществляется через вводные устройства ВУФ-МПК. В качестве третьего фидера может использоваться ДГА с автозапуском при пропадании всех внешних источников питания.
Все УБП объединены общей шиной постоянного тока (ШПТ). Напряжение на ШПТ выбирается исходя из мощности нагрузок станции из ряда 48, 110, 220 В. При необходимости можно наращивать мощность УЭП-МПК-ШПТ параллельным включением нескольких УБП.
Напряжение питания бесперебойных нагрузок СЦБ формируется с помощью одного или нескольких блоков инверторов, количество которых резервируется по схеме n +1, напряжение 24В для постовых устройств ЖАТ формируется с помощью блока конверторов, количество которых также резервируется по схеме n +1.
Устройства электропитания УЭП-МПК-ШПТ в 2012 г. введены в постоянную эксплуатацию на станции Хоных Красноярской ж.д.
Микропроцессорная электрическая централизация МПЦ-МПК
Система микропроцессорной централизации электрической централизации МПЦ-МПК – это новая разработка в семействе компьютерных систем на базе микро-ЭВМ программируемых контроллеров, предназначена для управления и контроля устройствами железнодорожной автоматики на станциях с помощью компьютерной техники разработки ЦКЖТ ПГУПС (Санкт-Петербург).
МПЦ-МПК в 2012 г. введена в постоянную эксплуатацию на станции Хоных Красноярской ж.д.
Информационный обмен между компонентами системы базируется на стандартных протоколах вычислительных систем и локальных сетей. Использование современных стандартных средств вычислительной техники для ввода и отображения информации не требует изготовления специализированных средств контроля и органов управления.
Отличительной особенностью системы от аналогов является безопасный бесконтактный интерфейс управления и контроля объектами, который спроектирован на принципиально новом подходе функционального преобразования сигнала.
Оборудование центральной вычислительной системы (ЦВС) имеет 100% резерв и состоит из двух параллельно и независимо функционирующих безопасных вычислительных комплектов – «основного» и «резервного», включенных в локальную вычислительную сеть. Каждый из комплектов состоит из двух РС-совместимых промышленных контроллеров и схемы для контроля функционирования комплекта. Нормально оба комплекта подключены к кодовым линиям связи с аппаратурой сопряжения с объектами управления и контроля МПЦ. Один из комплектов является активным и осуществляет реализацию управляющего воздействия на объекты и передачу информации о состоянии контролируемых объектов по каналу связи на АРМ ДСП, а второй комплект ЦВС является пассивным и находится в «горячем» резерве. Контроллеры дополнительных функций также зарезервированы.
Автоматизированное рабочее место дежурного по станции предназначено для организации пользовательского интерфейса по управлению и контролю объектами микропроцессорной централизации на станции. АРМ ДСП в минимальной конфигурации выполнено на основе двух ПЭВМ (комплекты А и Б), объединенных локальной сетью. В эту сеть также включено АРМ электромеханика, а также, при необходимости, могут быть включены другие пользователи информации о передвижении поездов на станции (АРМ оператора, маневрового, станционного диспетчеров и т.п.). Для отправления хозяйственного поезда и толкача на перегон в аппаратной ДСП устанавливается щиток ключей-жезлов. Дополнительно АРМ ДСП может комплектоваться выносными плазменными панелями.
Оборудование АРМ ДСП имеет 100% резерв и состоит из двух параллельно и независимо функционирующих комплектов – «А» и «Б», включенных в локальную вычислительную сеть. Один из комплектов является активным и осуществляет реализацию управляющего воздействия на объекты и прием информации о состоянии контролируемых объектов по каналу связи от КТС УК. Второй комплект АРМ ДСП является пассивным, применяется только для отображения текущей информации и находится в «горячем» резерве. Оба комплекта в процессе работы обмениваются информацией между собой по ЛВС.
Релейно-процессорная централизация стрелок и светофоров РПЦ-Е
Система релейно-процессорной централизации стрелок и светофоров РПЦ-Е разработана компанией ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)».
Система РПЦ-Е предназначена для частичной модернизации существующих станций с любым количеством стрелок, оборудованных электрической централизацией, как с сохранением исполнительной группы (все существующие типовые альбомы для проектирования), так и со строительством новой исполнительной группы, выполненной по альбому МРЦ-10БН. Система позволяет сохранить существующее напольное оборудование в полном объёме.
Также, РПЦ-Е легко интегрируется с МПЦ EBILock 950, например, при строительстве нового парка и его оборудовании устройствами микропроцессорной централизации. При этом у ДСП получается единое рабочее место, и оператор управляет устройствами МПЦ и ЭЦ однотипно.
РПЦ-Е состоит из автоматизированных рабочих мест ДСП и ШН, имеющих все функции, реализованные в микропроцессорных централизациях, сервера РПЦ-Е, реализованного на промышленных компьютерах, а также из распределённых УСО. Последние выполнены на базе промышленных контроллеров в конструктиве, позволяющем размещать их, как с лицевой, так и с монтажной стороны статива с доступом к существующему монтажу.
Система имеет горячее резервирование всех компонентов.
В ходе модернизации демонтируется наборная группа (при её наличии), и существующий пульт-табло. Станция оборудуется автоматизированными рабочими местами. Система предусматривает увязку с другими системами по каналам передачи данных.
В 2012-м году РПЦ-Е введена в постоянную эксплуатацию на станции Абакан Красноярской ж.д. (114 стрелок).