СИСТЕМА ДИСПЕТЧЕРСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДОВ

Область техники
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.
Уровень техники
Известна система диспетчерской централизации управления движением поездов на железной дороге, Патент РФ № 2240245, опубликованный 20.11.2004, включающая центральный пункт управления с автоматизированным рабочим местом и станцией связи и распределенные контролируемые пункты управления, соединенные каналам связи со станцией связи центрального пункта управления. Эта система является прототипом заявленной полезной модели. Недостатком прототипа является громоздкость его релейной аппаратуры, используемой в тракте реализации ответственных команд телеуправления (ТУ), и, как следствие, усложнение проектирования и эксплуатации его релейных узлов.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом, достигаемым в заявленной полезной модели, является уменьшение количества релейной аппаратуры, используемой в тракте реализации ответственных команд ТУ, при сохранении заданного уровня безопасности, а также упрощение проектирования и эксплуатации релейных узлов системы.
Указанный технический результат обеспечивается системой диспетчерской централизации, включающей центральный пункт управления с автоматизированным рабочим местом поездного диспетчера и станцией связи и контролируемые пункты управления, соединенные каналами связи со станцией связи центрального пункта управления, а также безопасные ключи и релейные блоки реализации ответственных команд (релейные блоки сравнения), через которые каждый из контролируемых пунктов управления, подключается к управляемым им объектам управления - устройствам электрической централизации, микропроцессорной централизации и релейно-процессорной централизации, а центральный пункт управления включает устройство подтверждения ответственных команд, управляемое поездным диспетчером и подключенное к его автоматизированному рабочему месту.
Каждый контролируемый пункт управления может быть выполнен с возможностью подключения к управляемым им устройствам через безопасный ключ, подключаемый к управляемым контролируемым пунктом управления устройствам непосредственно и через релейный блок реализации ответственных команд.
К каждому контролируемому пункту управления может быть подключен блок отображения состояния управляемых им устройств (объектов управления) и диагностической информации о состоянии аппаратуры контролируемых пунктов управления (КП).
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показана структурная схема централизованной диспетчерской системы.
Осуществление полезной модели
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой системы диспетчерской централизации управления движением поездов. Система включает объединенные изолированной локальной вычислительной сетью (ЛВС) 1 резервируемые шлюзы/серверы 2, 3, подключенные и к ЛВС и корпоративной сети 4, станции связи 5, 6, соединенные с ЛВС, а по каналам связи 7 и 8 - с контролируемыми пунктами управления (КП) 10, 11 и 12, и резервируемые автоматизированные рабочие места диспетчера (АРМ ДНЦ) 13 и 14, подключенные к ЛВС 1 и к устройству подтверждения ответственных команд (УПОК) 15, управляемому поездным диспетчером, а также АРМ электромеханика - удаленный 16, функционирующий через корпоративную сеть 4 и локальный 17, соединенный с ЛВС. КП 10, 11 и 12 соединены посредством каналов связи 7 и 8 между собой и со станциями связи 5, 6, а также соединены с устройствами отображения информации 18, 19 и 20 и безопасными ключами (БК) 21, 22 и 23, часть из выходов которых соединена с устройствами электрической централизации, микропроцессорной централизации и релейно-процессорной централизации (ЭЦ/МПЦ/РПЦ) 24, 25 и 26 через релейные блоки сравнения 27, 28 и 29, называемые также релейными блоками реализации ответственных команд, а другая - напрямую.
Таким образом, система диспетчерской централизации (диспетчерская централизация - ДЦ) представляет собой двухуровневую систему диспетчерского управления движением поездов. Верхний уровень системы включает резервируемый АРМ поездного диспетчера и оборудование поста ДЦ, объединенные изолированной локальной вычислительной сетью (ЛВС ДЦ), а также автоматизированные рабочие места электромеханика - удаленный АРМ ШН, функционирующий через корпоративную сеть СПД и локальный, функционирующий через ЛВС ДЦ. Дополнительное оборудование верхнего уровня состоит из устройства подтверждения ответственных команд УПОК, выполненного с возможностью управления поездным диспетчером и функционально взаимодействующего с основным и резервным комплектами АРМ ДНЦ. Нижний уровень системы включает оборудование контролируемых пунктов управления (КП) и дополнительное оборудование, устанавливаемые на станциях диспетчерского участка. Дополнительное оборудование нижнего уровня, включает безопасный ключ (БК), устройство отображения (УО) и релейный блок реализации ответственных команд (БРОК).
Обмен информацией между верхним и нижним уровнями системы осуществляется по резервируемым цифровым каналам, физическим линиям магистрального кабеля или выделенным каналам тональной частоты.
АРМ ДНЦ, предназначенный непосредственно для контроля и управления перевозочным процессом поездным диспетчером, функционируя в сети ЛВС ДЦ, осуществляет отображение информации о состоянии объектов управления и ввод команд телеуправления (ТУ).
Пост ДЦ, используя резервируемое оборудование станций связи, реализует информационный обмен АРМ ДНЦ с распределенными по станциям КП, а с помощью выделенных резервируемых шлюзовых компьютеров (шлюз - серверов) обеспечивает информационное взаимодействие с другими информационно-управляющими системами в корпоративной сети передачи данных.
Резервируемое автоматизированное рабочее место электромеханика АРМ ШН используется для выполнения диагностических и сервисных функций.
Устройство подтверждения ответственных команд (УПОК) предназначено для подтверждения корректной реализации передачи ответственных команд телеуправления.
Оборудование АРМ ДНЦ включает стойку с резервируемыми промышленными компьютерами, мониторы высокого разрешения, клавиатуру, мышь. Стойка комплектуется источниками бесперебойного питания, оборудованием ЛВС, коммутационными панелями.
Оборудование центрального поста ДЦ: станция связи - резервируемый промышленный компьютер, укомплектованный модемным оборудованием и адаптером ЛВС ДЦ, шлюз/сервер - резервируемый промышленный сервер, укомплектованный двумя сетевыми адаптерами для сопряжения с ЛВС ДЦ и СПД, на котором функционируют программные шлюзовые компоненты поста ДЦ, обеспечивающие взаимодействие с внешними системами посредством СПД.
Устройство контролируемого пункта КП предназначено для выполнения функций системы в отношении устройств ЭЦ/МПЦ/РПЦ (электрическая централизация/ микропроцессорная централизация/ релейно-процессорная централизация) конкретной станции диспетчерского участка, для приема команд телеуправления и ответственных команд телеуправления, предназначенных данной станции, их реализации в соответствии с Картой привязки, а также сбора и отправки информации о состоянии объектов управления на АРМ ДНЦ. Количество КП определяется количеством станций. КП включает микропроцессорный блок, дисплейный блок, блок телемеханики - количество определяется количеством объектов управления и контроля, а также модуля ввода и коммутации.
Общий алгоритм функционирования централизованной диспетчерской системы управления включает алгоритм телеконтроля и алгоритм телеуправления, реализующие две ее основные функции. Реализация алгоритма контроля необходима для представления диспетчеру сведений информационно-справочного и сигнального характера, необходимых для принятия решений по управлению перевозочным процессом, а также для визуализации информации о поездной ситуации, состоянии и режимах работы объектов управления - устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), графике исполненного движения и показателях работы диспетчера в наглядной и удобной форме.
Алгоритм телеконтроля реализуется следующим образом. Контролируемые пункты управления (КП) 10, 11 и 12, распределенные по станциям диспетчерского участка, выполняют постоянный циклический опрос состояния дискретных объектов контроля. Станция связи 5 или 6, в свою очередь, осуществляет циклический опрос всех КП 10, 11 и 12 диспетчерского участка, получая от них информацию о состоянии всех объектов управления, оптимально используя имеющиеся каналы связи 7 и 8. Затем станция связи по локальной вычислительной сети (ЛВС) передает информацию о состоянии объектов контроля в АРМ ДНЦ, осуществляющее логическую обработку сигналов. АРМ ДНЦ является сервером оперативной информации для программных комплексов системы, обеспечивающих визуализацию информации, построение графика исполненного движения, ведение протокола и т.д.
Функции телеуправления, включающие ввод, анализ, обработку и исполнение исчерпывающего набора команд телеуправления стрелками и сигналами раздельных пунктов управления, реализуются следующим образом. Команды телеуправления (ТУ), сформированные поездным диспетчером на АРМ ДНЦ 13, 14 передаются через ЛВС ДЦ в станцию связи 5, 6. Станция связи 5, 6, при наличии команды ТУ для какого-либо КП 10, 11 или 12 прерывает циклический опрос и передает команду вне очереди, после чего опрос возобновляется. Контролируемый пункт КП 10, 11 или 12, принявший команду ТУ, передает ее к управляемым им устройствам через безопасный ключ БК 21, 22 или 23, обеспечивающий пропуск только разрешенного вида сигнала запуска исполнительного реле, либо напрямую, либо, в случае передачи ответственных команд, через устройства БРОК 27, 28 или 29. Принятая схема реализации ответственных команд, использующая релейный блок сравнения (БРОК) 27, 28 или 29, предполагает передачу и контроль предварительной и исполнительной команд ТУ. Процедура реализации начинается выполнением подготовительных действий: посылкой и контролем исполнения предварительной команды на АРМ ДНЦ. Ввод любой предварительной команды подтверждается единой командой подтверждения, реализуемой в двухканальном режиме через дублированные выходы с использованием релейного блока сравнения БРОК. Подтверждение производится поездным диспетчером с использованием устройства УТОК.
Для оперативного отображения всей диагностической информации о состоянии функционирующего программно-аппаратного комплекса, дополнительно устанавливаются устройства отображения (УО) 18, 19 и 20.
В сравнении с прототипом, в настоящей полезной модели, за счет использования экономичного устройства БРОК в релейной части тракта реализации команд ОТУ, для стандартной станции, например, с реализацией 16 ответственных команд, вдвое уменьшается количество устанавливаемой релейной аппаратуры (33 реле типа Н, 3 реле типа НМШ и 4 блока КБМШ). Наращивание количества команд возможно выносным монтажом из расчета 2 реле типа Н на одну команду.
Для исключения самопроизвольного включения исполнительных реле, в трактах команд телеуправления нижнего уровня дополнительно устанавливаются устройства - безопасные ключи БК, пропускающие разрешенный вид сигнала для запуска исполнительного реле. Это обеспечивается за счет двойного преобразования входных импульсных сигналов - схемного дифференцирования и интегрирования. При нарушении любого из этих двух законов преобразования сигналов, на выходе схемы либо отсутствует напряжение, либо оно на порядок меньше необходимого для включения исполнительного реле. Использование БК в схемах реализации команд телеуправления улучшает параметры их безопасности.
Для возможности оперативного отображения всей диагностической информации о состоянии программно-аппаратного комплекса системы, а также состояния объекта управления, на всех линейных пунктах диспетчерского участка дополнительно устанавливаются устройства отображения УО на базе локальной ЖК-панели. Это позволяет повысить информативность, расширить функциональные возможности, существенно улучшить наладку и обслуживание системы, что является еще одним фактором улучшения технологичности системы.