рр. 1.7.5-6 Компьют. системы ДЦ.. Компьютерные системы диспетчерской централизации
 Скачать 62.62 Kb.
|
|
Компьютерные системы диспетчерской централизации В настоящее время системами диспетчерской централизации оборудовано в России примерно 75 % эксплуатационной длины железных дорог. Однако большая часть применяемых типовых систем (таких как ЧДЦ, “Нева”, “Луч”) построены на устаревшей элементной базе и как морально, так и физически и не могут отвечать всем современным требованиям, предъявляемым к системам диспетчерской централизации. Поэтому в стране ведутся интенсивные разработки и внедрение современных микропроцессорных систем ДЦ, обладающих практически неограниченным набором функций и надежно защищенными каналами связи при высокой скорости передачи информации. Микропроцессорные системы диспетчерской централизации (ДЦ) предназначены для реализации современных принципов управления эксплуатационной работой путём использования средств вычислительной техники при сопряжении их с устройствами станционной железнодорожной автоматики, телемеханики и связи за счёт автоматизации функций управления и контроля технологического процесса движения поездов и обеспечения возможности обмена с автоматизированными системами управления (АСУ) железнодорожного транспорта. Микропроцессорные системы ДЦ используются: – для автоматизации диспетчерского управления движением поездов на участках и направлениях железнодорожных линий; – организации управления движением в узлах из региональных центров; – концентрации управления на крупных станциях движением поездов по примыкающим станциям и передвижениям в удалённых парках, оборудованных ЭЦ. Создание микропроцессорных систем ДЦ предполагает достижение следующих целей: – производственно-экономических (сокращение численности дежурных по станциям, улучшение организации руководства движением поездов, сокращение потерь в перевозочном процессе и интенсификацию использования технических средств автоматики, телемеханики и подвижного состава, повышение производительности труда, улучшение эксплуатационных показателей работы участка); – социальных (улучшение условий культуры труда, снижение загрузки диспетчерского персонала); – снижение капитальных вложений (сокращение занимаемых аппаратурой производственных площадей, сокращение объёмов и сроков проведения проектных, строительно-монтажных и пуско-наладочных работ); – сокращение численности оперативного и обслуживающего персонала; – снижение загрузки персонала и соответствующее этому увеличение зоны управления; – улучшение показателей выполнения графика движения поездов и обеспечения грузовой работы; – улучшение соотношения между нормативом рабочего парка подвижных единиц и обеспечением ниток графика; – снижение материалоёмкости и энергоёмкости оборудования. Типовые системы ДЦ, применяемые на отечественных железных дорогах (ДЦ “ЛУЧ” и ДЦ “Нева”) по сравнению с системами нового поколения, обладают рядом существенных недостатков: ограниченный объем передаваемой информации по каналам ТУ и ТС; низкая скорость передачи информации – до 20 Бод; использование устаревшей элементной базы, что не позволяет наращивать функции, реализуемые системой. В настоящее время ведутся интенсивные работы по созданию, внедрению и улучшению систем ДЦ на базе микропроцессорной техники. К наиболее конкурентно способным системам можно отнести ДЦ “Диалог”, ДЦ “Тракт”, ДЦ “ЮГ”, ДЦ “Неман”, а также ДЦ “Сетунь”. Эти системы, за счет расширения функций, таких как автоматизация слежения за номерами поездов, автоматизация ведения исполненного графика и т.п. можно считать перспективными и конкурентно способными, по отношению к зарубежным системам и друг к другу. На участках, ранее оборудованных системами ДЦ типа “ЧДЦ”, “Нева”, “Луч”, существующую аппаратуру центрального поста (ЦП) не переносят в центр управления (она остается в резерве). От места расположения центрального поста ДЦ до центра управления продлевают каналы связи, и в АДЦУ устанавливается каналообразующая аппаратура (модулятор и демодулятор) комплексной системы ДЦ. Функции аппаратуры ЦП реализуются с использованием ПЭВМ, которая через оптронное устройство сопряжения взаимодействует с модулятором и демодулятором при передаче сигналов ТУ и приема сигналов ТС от существующих на участке аппаратных средств линейных постов ДЦ. Оборудование ЛП и ЦП базируется на персональных компьютерах промышленного исполнения и строится по модульному принципу. Используется архитектура многомашинных микропроцессорных систем с несколькими уровнями обеспечения безопасности функционирования, с резервированием и возможностью перераспределения функций, с развитыми средствами диагностики. Основную нагрузку по обеспечению безопасности и надежности функционирования системы несет на себе аппаратура ЛП, которая эксплуатируется в автоматическом режиме. В состав технических средств ЛП входят следующие базовые модули: ведущий процессорный модуль, связной модуль, модули ввода и вывода дискретных сигналов, модуль вывода ответственных команд, модули дистанционного ввода/вывода; источники электропитания; сетевые фильтры и устройства грозозащиты. Основным фактором, обеспечивающим возможность функционирования диспетчерских систем в реальном масштабе времени и точность получаемой информации, является автоматический съем информации о движении поездов и состоянии устройства ЖАТ. Преобладающий ручной ввод информации в действующих на железных дорогах автоматизированных системах управления перевозочным процессом не позволяет коренным образом улучшить показатели этих систем ни путем совершенствования программного обеспечения, ни переводом рабочих мест на современную аппаратную базу. Устройства ЦП современной системы ДЦ, основанные на профессиональных ПЭВМ, должны иметь мощные специализированные программные средства, объединяющие в единую структуру как функции обработки и формирования сигналов телемеханики, ввода и вывода информации, так и экспертной системы, работающей в реальном масштабе времени с базой данных, получаемой по каналам телемеханики. При этом программное обеспечение должно быть независимым от конфигурации и размеров управляемого участка и организации движения на нем, легко адаптироваться к конкретным условиям применения и отличаться только назначением АРМ для диспетчерского персонала соответствующей службы. Устройства каналов связи систем ДЦ должны быть составной частью аппаратуры АРМ, но в тоже время эти устройства должны допускать использование каналов передачи информации существующих на участке систем ДЦ, что дает возможность поэтапного внедрения новых систем ДЦ с последующим оборудованием участка новыми устройствами ЛП. +Системы ДЦ нового поколения улучшают условия труда диспетчерского персонала, обеспечивают выполнение ряда функций в автоматическом и полуавтоматическом режимах, удобную форму ввода и отображения информации. Снижают утомляемость обслуживающего персонала. Улучшают показатели работы участков железных дорог, повышают безопасность движения поездов, позволяют сократить объёмы и сроки проведения проектных и строительных работ при вводе системы в действие. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧЕРСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ В настоящее время проектируют и выпускают системы ДЦ на новых микропроцессорных схемах, ключевым устройством в которых является персональная ЭВМ. Диспетчерской централизацией нового типа являются системы "Сетунь" и "Диалог". Система "Сетунь" состоит из аппаратуры центрального поста (ЦП), включающей персональные ЭВМ, устройства ввода и отображения информации, устройства регистрации информации; аппаратуры линейного пункта (ЛП), включающей специализированную управляющую ЭВМ, устройство ввода информации, элементы увязки с исполнителями и контролируемыми элементами устройств автоматики на станциях и перегонах. Структура системы "Диалог" имеет два уровня: Аппаратура центрального поста (ЦП), включающая персональные ЭВМ, устройства ввода и отображения информации, устройства регистрации информации (т.е. вместо пульт-табло применяются дисплеи ПК). Перечисленные устройства образуют автоматизированное рабочее место поездного диспетчера (АРМ ДНЦ). Кроме этого, на ЦП могут устанавливаться АРМ энергодиспетчера, локомотивного диспетчера, дежурного инженера и диспетчера службы сигнализации и связи и другие. Все АРМ на ЦП объединяются в информационную сеть. Совокупность АРМ ЦП одного или нескольких участков, объединенных вместе, представляют собой автоматизированный центр диспетчерского управления (АЦДУ) соответственно участка или региона в целом. Аппаратура линейного пункта (ЛП), включающая управляющую ЭВМ, устройства ввода и вывода информации, элементы увязки с исполнительными и контролируемыми элементами устройств автоматики на станциях и перегонах. На станциях могут дополнительно устанавливаться АРМ дежурных по станции (АРМ ДСП). бщая структурная схема системы дц Устройства ДЦ могут иметь разную элементную базу, различные схемное обеспечение и конструктивное оформление, однако все они содержат ряд характерных узлов, выполняющих вполне определенные функции и объединенных в общую систему. Структура такой системы представлена на рис. 3.2. Для формирования приказов ТУ на рабочем столе ДНЦ монтируется манипулятор М, содержащий кнопки выбора станции, кнопки задания маршрута и вспомогательные (командные). Маршрутные кнопки располагаются в центре манипулятора таким образом, что соответствуют местам установки поездных светофоров наиболее развитой в путевом плане промежуточной станции диспетчерского участка. К командным относятся кнопки формирования приказов местного оправления, сезонного управления, автоматической установки маршрутов, отмены приказов и др. Слежение за поездной обстановкой и состоянием объектов осуществляется по выносному табло ВТ (рис. 3.3).  Рис. 3.2. Структурная схема ДЦ  Рис. 3.3. Аппараты управления и контроля ДЦ Для передачи приказа ТУ ДНЦ на манипуляторе нажимает кнопку нужной станции, а затем маршрутные кнопки по принципу «откуда – куда». Наборная группа реле НГ запоминает нажатие кнопок, определяет станцию и направление движения и включает необходимые станционные избирательные ИС и групповые избирательные ИГ для настройки адресной оперативной части приказа. После этого осуществляется запуск тактового генератора ТГ. Назначение ТГ заключается в выдаче меток, фиксирующих временные границы импульсов (тактов). При этом импульсы могут быть как разделенными друг от друга интервалами, так и сливающимися в сплошной сигнал. Тактовый генератор включает в работу распределитель, который осуществляет подсчет тактов (импульсов), поступающих на его вход, и распределяют их по выходным цепям (рис. 3.4).  Рис. 3.4. Общее решение функциональной задачи тактовым генератором и распределителем Конструктивно ТГ и Р оформляются как одно целое. В первых отечественных системах ДЦ они выполнялись на реле, в современных – на бесконтактных элементах (с использованием мультивибраторов, триггеров с общим входом, диодных матриц). После запуска разделителя в работу вступает шифратор Ш.. От распределителя он получает номер очередного импульса, а от наборной группы его смысл (1 или 0). Управляя генератором Г (модулятором М) кодовой системы, шифратор заставляет его на каждом шаге выдавать в линию определенное качество: плюсовую или минусовую полярность в полярной системе, частоту  или в частотной и т.п. Если представить генератор системы и распределитель виде абстрактных реле, то шифратор будет являть собой набор цепочек, реализующих логическую операцию «И» (рис. 3.5).Шифраторы и генераторы полярных систем выполнялись на реле, в системах с частотной и фазовой модуляцией – на бесконтактных элементах. Имеются примеры раздельного и смешанного выполнения шифраторов и генераторов. Сформированный сигнал ТУ через устройства согласования ЛА поступает в линию. Поскольку он в дальнейшем претерпевает затухание, то на ЛП он усиливается и подается на демодулятор ДМ. Демодулятор определяет, с каким (1 или 0) поступил очередной импульс, а также управляет линейным распределителем Р. Сведения о номере импульса (от Р) и его качестве (от ДМ) поступают в дешифратор ДШ. Последний, как и шифратор ЦП, реализует логические операции «И», только здесь он включает регистрирующие реле РР (рис. 3.6).  Рис. 3.5. Общее решение функциональной задачи шифратором и генератором системы  Рис. 3.6. Общее решение функциональной задачи дешифратором и регистрирующими реле Поскольку регистрирующее реле фиксируют только комбинацию импульсов в приказе, то объектовая принадлежность приказа распознается управляющими реле УР. Передача и расшифровка приказа ТС происходит аналогичным образом. Сигналом к началу передачи является изменившееся состояние контрольного реле КР. В формировании адресной и оперативной частей приказа, цепей Ш и запуске ТГ здесь участвуют начинающие реле НР. После расшифровки кода на ЦП реле КР включает соответствующую индикацию на ВТ. |