Системы диагностики и удалённого мониторинга

Системы диагностики и удалённого мониторинга СДУМ – это комплекс технических и организационных мер, направленных на минимизацию эксплуатационных расходов, техническое обслуживание, простой поездов при обеспечении высокого уровня безопасности их движения.

Система технической диагно­стики и мониторинга по­зволяет в реальном режиме времени контролировать техни­ческое состояние устройств и си­стем железнодорожной автома­тики:

электрической централиза­ции;

автоблокировки всех типов;

диспетчерской централиза­ции;

устройств переездной сигна­лизации;

устройств контроля подвиж­ного состава на ходу поезда;

систем пожарно-охранной сигнализации и пожаротушения.

СДУМ контролирует электри­ческие и временные характери­стики светофоров, рельсовых цепей, стрелочных переводов, устройств электропитания.

Все вышеперечисленные системы контроля устройств СЦБ обладают мощными функциональными возможностями, обеспечивают решение задач автоматического контроля и диагностирования как управляющего вычислительного комплекса УВК, так и напольных устройств СЦБ. Однако следует отметить, что процесс выявления сбоев и нарушений действующих систем и комплексов «замыкается» в пределах «своего» объекта автоматизации (станций, сортировочной горки, сигнальной точки и др.). Территориальная рассредоточенность объектов автоматизации, автономность их контроля и диагностирования не позволяют проводить комплексный интегральный анализ и прогнозирование состояния устройств СЦБ на уровне дистанций сигнализации, управлений железных дорог, регионов и департамента автоматики и телемеханики в реальном масштабе времени.

В связи с этим была создана сетевая многоуровневая автоматизированная система АДК-СЦБ с одновременным контролем выполнения регламентных и ремонтных работ с соответствующим архивированием.

5. Система автоматизации диагностирования и контроля устройств СЦБ (АДК-СЦБ),

предназначена для ввода, обработки и отображения информации, сбора данных, управления параметрами и применяется в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте.

Система измерительно - вычислительного комплекса (ИВК-АДК) предназначена для непрерывного диагностирования комплекса устройств ЖАТ, программной обработки поступающей информации, регистрации сбоев и отказов в работе технических средств и определения их причин, протоколирования и обмена информацией с внешними системами и системой верхнего уровня, функционирования в составе средств автоматизации технологических процессов на железнодорожном транспорте.

ИВК-АДК имеет модульный принцип построения и выполнен в виде конструктивно законченных составных частей – функциональных модулей дистанционного съема сигналов (модулей ДСС) и первичных преобразователей, промышленного компьютера со специализированным прикладным программным обеспечением.

АДК-СЦБ строится по иерархическому принципу (рисунок 2.1). Структура обеспечивает уровни автоматизации диагностирования и контроля:

уровень управления (отделения) дороги – комплексы КДК-ШД;

уровень дистанций ШЧ – комплексы КДК-ШЧД;

уровень линейных объектов ЖАТ на станциях и перегонах – станционные комплексы АДК-СЦБ, КДК узла или сортировочной станции.

Структурная схема станционного комплекса АДК-СЦБ приведена на рисунке 2.4.

1.) модуль центрального блока связи (ЦБС), предназначенный для организации обмена информацией между модулями ДСС и промышленным компьютером (ЦБС – по стыку RS-232, ЦБС-01 – по стыку RS-485);

2) модуль дискретного ввода (МДВ), предназначенный для контроля дискретных сигналов напряжения постоянного тока гальванически не связанных с источником питания и другими группами входных сигналов, а также для обмена информацией по линии связи типа «токовая петля» с центральным блоком связи ЦБС;

3) модуль дискретного ввода (МДВ1), предназначенный для контроля дискретных сигналов напряжения переменного тока гальванически не связанных с источником питания и другими группами входных сигналов, а также для обмена информацией по линии связи типа «токовая петля» с центральным блоком связи ЦБС;

4) модуль аналогового ввода (МАВ), предназначенный для измерения напряжения не менее 8 (в зависимости от модификации) гальванически не связанных аналоговых сигналов как постоянного тока (без индикации полярности в диапазоне от ±1 до 10 В), так и переменного тока (среднеквадратического значения) частотой 25 Гц, 50 Гц, 75 Гц (в диапазоне от 0,7 до 7В), а также для передачи информации в ЦБС;

5) модуль аналогового ввода (МАВ2), предназначенный для измерения напряжения (среднеквадратического значения) 8 гальванически не связанных аналоговых сигналов переменного тока частотой от 400 до 31000 Гц, в диапазоне от 0,1 до 1 В, а также для передачи информации в ЦБС;

6) модуль удаленной гальванической развязки (УГР), предназначенный для расширения функциональных возможностей модулей МАВ в части измерения напряжения одного сигнала как постоянного тока (без индикации полярности в диапазоне от ±10 до 100 мВ), так и переменного тока (среднеквадратического значения) частотой 25 Гц, 50 Гц, 75 Гц (в диапазоне от 7 до 70 мВ);

7) модуль вывода (МДВУ), предназначенный для выдачи управления/коммутации сигналов постоянного тока с напряжением до 35 В током до 0,2 А по 24 каналам;

8) модуль преобразователя сигналов датчиков (МПСД), предназначенный для работы с двумя датчиками ДП50/80П или с четырьмя датчиками ДП50/80 и выполняющий дистанционную фиксацию начального разбаланса датчиков по команде управления, электрическую развязку от цепей датчиков, определение направления движения колеса (для ДП50/80П) и передачу информации о проходе осей «по токовой петле» в модуль ЦБС системы ИВК АДК;

9) модуль дискретного ввода и индикации (МДВИ), предназначенный для контроля дискретных сигналов напряжения постоянного и переменного тока, вывода информации на семи сегментные светодиодные индикаторы (МДВИ1), а также для обмена информацией по линии связи типа «токовая петля» с центральным блоком связи ЦБС.

Использование в модулях дискретного и аналогового ввода гальванической развязки при подключении к объектам контроля достигается за счет использование оптронов, что исключает возможность опасных отказов при использовании системы АДК-СЦБ.

Обеспечивается высокий уровень автоматизации получения данных. Пользователь постоян­но получает информацию о состоянии системы, а также диагностические сообщения о возникно­вении нештатных и аварийных ситуаций.

В ПО СК АДК-СЦБ предусмотрена встроенная диагностика работы модулей дискретного, аналогового ввода и линий связи с ними.

Эффективность программного обеспечения АДК-СЦБ выражается в:

- формировании информационного поля по совокупности дискретных и аналоговых сиг­налов устройств объекта с периодом обновления 50 мс (в ИВК-АДК), синхронность формирования параметров информационных моделей технологических процессов с точностью не менее 100 мс;

- времени предоставлении информации в АРМ ДК-ШН об изменениях состояния контро­лируемых объектов – не более 5 секунд от момента фактического изменения;

- времени предоставлении системе верхнего уровня информации об изменениях состояния контролируемых объектов – не более 1О секунд от момента фактического изменения;

- времени предоставлении системе верхнего уровня информации об отказах устройств ИВК – не более 1О секунд от момента отказа.

В настоящее время система АДК-СЦБ внедряется на ст. Московка ЗСЖД.

Системы АиТ на переездах

Переездом называется пересечение железной дороги с дорогами других типов: шоссе, трассы и т.д.

Для обеспечения безопасности переезды снабжены системами ограждения: автоматическая переездная сигнализация (АПС), автошлагбаумы и устройства заграждения переезда (УЗП). Интенсивность движения измеряется в поездоэкипаж/час. Уровень автоматизации, а значит и тип переездной сигнализации (ПС), зависит от многих факторов, главными из которых являются место пользования, способ организации движения, наличие обслуживания и категория переездов.

На переездах с высокой степенью интенсивности движения применяются системы АПС с автошлагбаумами (АШ). На участках с повышенной интенсивностью движения, на ответственных участках устройства ПС оснащаются УЗП.

Схема переезда

Ч(Н) ИП – четный (нечетный) известитель приближения. ИП обесточивается и включает переездную автоматику.

А,Б – светофоры, запрещающие движение транспортных средств по переезду.

УЗП – устройства заграждения, закрывают проезд транспорта на переезд.

ЗС1, ЗС2 – заградительные светофоры, сигнализируют одним запрещающим огнем, управляются дежурным по переезду, предназначены для подачи сигнала остановки поезда в случае аварийных ситуаций на переезде.

ИС – изолирующие стыки, размещаются за переездом. Служат для контроля освобождения переезда поездом. В этом случае уменьшается время на открытие переезда.

Переездная автоматика начинает работать при приближении поезда к переезду. Извещение может передаваться по кабельным, линейным проводам и рельсовым цепям. Чем выше скорость движения состава на участке, тем длиннее должен быть участок извещения.

Участок приближения к переезду – это участок железнодорожного пути между переездом и поездом движущемся в сторону переезда, минимальная длина которого обеспечивает полное освобождение переезда от транспортных средств до момента вступления поезда на переезд.

Дли­на этого участка определяется расчётом, исходя из условия, что при появлении красного огня на светофоре со стороны проез­жей до­роги и наличии автомашины на переезде последняя может осво­­­бо­дить переезд до подхода поезда, идущего с максимально допу­­­стимой скоростью V_{п max} на данном участке. Рас­чётная фор­му­ла выглядит так:

L = 0,28V_{п max} t_p,

где t_p – расчётное время извещения для принятого типа поезда (для АПС с АШ t_p = t _о+ t_г); t_о – время, необходимое для осво­бож­дения переезда машиной, t_г – гарантийный запас времени (на сети дорог – 10с).

В зависимости от полученной длины L выбирают исходную точку для линейной цепи извещения на переезд о приближении по­езда. Такой точкой может быть проходной светофор АБ, транс­ляционная установка, помещение ДСП и т.п. Если исходная удоб­ная точка для начала линейной цепи имеет завышенную длину от­но­сительно расчётной, то применяют устройства гашения из­лиш­­не­го времени извещения на переезд.

Структурная схема ограждающих устройств на переезде.

На схеме представлены:

- устройство обнаружения поезда (УОП);

- устройство ввода-вывода (УВВИ);

- устройство АПС.

- путевой датчик (ПД);

- устройство расчета зоны сближения с переездом (РЗ);

- канал извещения на переезд о вступлении поезда в зону сближения (И).

- АСС – акустическая светофорная сигнализация;

- В1 – элемент выдержки времени закрытия шлагбаумов;

- АШ – автоматический шлагбаум;

- В2 – элемент выдержки времени поднятия крышек УЗП;

- СП – устройство определения свободности переезда от транспортных средств;

- ЗС – заградительный светофор;

- ЩАПС и ЩУК – щитки управления и контроля АПС и УЗП соответственно.

Появление поезда фиксирует ПД, и после того как РЗ установит факт вступления поезда в зону сближения с переездом, канал И передает управляющий приказ о подготовке переезда к проследованию поезда по следующим процедурам:

- включение АСС и приведение шлагбаумов в закрытое положение;

- проверка устройством СП наличия на переезде транспортных средств;

- поднятие крышек УЗП;

- информирование посредством ЩАПС и ЩУК дежурного работника о приближении поезда, работе устройств ПС и их состояния;

- информирование водителей транспортных средств о режиме движения по переезду.

После выдержки времени В1 вырабатывает команды АШ для приведения в закрытое положение, элементу В2, в котором начинается отсчет времени и УЗП, в котором производится проверка наличия транспортных средств на крышках. После выполнения этих процедур крышки УЗП поднимаются.

Устройство СП выполняет проверку состояния переезда. В качестве обнаружения препятствия на переезде используется радиотехнический датчик, который обеспечивает пространственный контакт с транспортом посредством экранирования им сигнала, излучаемого передатчиком. При наличии остановившегося транспорта на переезде автоматически включается ЗС для немедленной остановки поезда. Включать ЗС может и дежурный работник самостоятельно.

фото