Автоматизированная экспертиза схем напольного оборудования железнодорожной автоматики и телемеханики

78

Современные технологии - транспорту

УДК 004.891.3

Д. В. Зуев, Ф. Н. Лобанов, С. В. Белоусов, А. В. Белоусов

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЭКСПЕРТИЗА СХЕМ НАПОЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Описана автоматизированная экспертиза схем напольного технологического оборудования железнодорожной автоматики и телемеханики. Рассмотрены задачи и функции системы. В первом разделе описаны основные подсистемы и выполняемые ими функции, приведена структурная схема автоматизированной системы экспертизы схемных решений. Далее перечислены различные виды технической документации, приведены примеры часто встречающихся ошибок в проектах. В последнем разделе названы основные виды проверок при экспертизе схем напольного технологического оборудования железнодорожной автоматики и телемеханики.

автоматизированная экспертиза, схемы напольного технологического оборудования, виды проверок.

Введение

Эффективная организация работы железнодорожного транспорта требует решения целого комплекса сложных задач. В связи с необходимостью широкой модернизации, реконструкции и замены устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) важной задачей является повышение качества проектной документации.

В связи с тем, что проектная документация на системы ЖАТ, создаваемая в процессе разработки устройств, связана с безопасностью движения поездов, особое внимание следует уделить системе контроля и обеспечения качества технической документации.

Несмотря на меры по улучшению качества проектов, в настоящее время при экспертизе проектно-сметной документации выявляется значительное количество ошибок, устранение которых на этапе строительно-монтажных и пусконаладочных работ, а также в процессе внедрения и эксплуатации устройств железнодорожной автоматики ведет к большим экономическим затратам. В ряде случаев это приводит к задержкам в движении поездов и к аварийным ситуациям.

Актуальность задачи сокращения ошибок в технической документации железнодорожной автоматики обусловлена также следующими причинами: низким качеством проектов ЖАТ, задержкой ввода устройств в эксплуатацию из-за большого объема вносимых изменений, нарушениями в организации процесса движения поездов в период пусконаладочных работ.

В настоящее время наиболее актуальным методом повышения качества проектов представляется метод комплексной проверки схемных решений с последующей оценкой качества проектов средствами автоматизированной экспертизы проектной документации, поэтому в данной статье рассмотрена автоматизированная система экспертизы схемных решений (АС ЭСР) ЖАТ.

Данная система разработана для решения вопросов экспертизы технической документации и в настоящее время не имеет аналогов.

АС ЭСР предназначена для обнаружения ошибок, возникающих в процессе:

• проектирования;

• внесения изменений;

• переноса на электронные носители.

2014/3

Proceedings of Petersburg Transport University

Современные технологии - транспорту

79

1 Основные подсистемы АС ЭСР ЖАТ

АС ЭСР ЖАТ содержит пять основных подсистем (рис. 1).

В подсистеме сверки документации в отраслевом формате с нормативно-справочной информацией организован доступ к локальным базам данных всех типов технической документации, содержащим информацию по нормам и правилам проектирования и типовым проектным решениям. Эталонные значения параметров элементов и их структурных связей, которые определены в техническом задании (ТЗ), типовых проектных решениях,

нормативах и правилах проектирования, сверяются с фактическими значениями в документе, что позволяет контролировать правильность составления технической документации. Посредством специализированного модуля проект сверяется с требованиями формализованного ТЗ. Для выявления несоответствий параметры и структуры различных типов документов также сверяются между собой.

Подсистема аналитических решений выполняет следующие расчетно-аналитические функции:

• расчет параметров тональных рельсовых цепей;

Рис. 1. Структурная схема АС ЭСР ЖАТ

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2014/3

80

Современные технологии - транспорту

• расчет параметров переездной и пешеходной сигнализации.

Расчеты производятся на основании исходных данных, полученных из технической документации в отраслевом формате. Параметры станционной переездной сигнализации рассчитываются на основе исходных данных, введенных на начальных этапах проектирования при формировании схематического плана станции. К исходным данным для расчета относятся длина, ширина, ордината переезда, поездные и маневровые скорости передвижения по переезду.

Планируется добавить в подсистему возможность выполнения следующих расчетноаналитических функций:

• тяговые расчеты;

• расчет мощностей питающих установок;

• расчет кабельных сетей;

• расчет параметров извещения на мосты, тоннели, КТСМ;

• расчет экономической эффективности внедрения проектируемой системы.

В подсистеме функциональной диагностики схем методом машинного моделирования на компьютере автоматически создается аналог проектируемой системы, который работает так же, как реальная система, построенная по тем же принципиальным схемам. Программные модули, входящие в состав подсистемы, автоматически конвертируют электрические схемы проекта в машинную имитационную модель, синтезируют программы пусконаладочных работ устройств и реализуют внутримашинную модель проекта на уровне входных и выходных сигналов ЖАТ. При этом на выходе модуля конвертации формируется аналогоцифровая или логическая машинная имитационная модель электрических схем проекта.

Подсистема функциональной диагностики схем при пусконаладочных работах генерирует программу проверки систем ЖАТ, которая используется как в модуле автоматизации проведения тестов, так и в подсистеме диагностики проектов при пусконаладочных работах. Проверки, выявленные в процессе пускона-

ладочных работ и не вошедшие в программу, вводятся в автоматизированный модуль. В дальнейшем дополненные проверки будут включены в список тестов, генерируемых автоматизированными средствами. Это позволяет программе функциональной проверки проектов оперативно расширяться с учетом результатов пусконаладочных работ при вводе систем ЖАТ в эксплуатацию.

Последняя подсистема - ведения баз данных ошибок проектов - позволяет реализовать задачу обработки электронного журнала результатов проверки и привязки обнаруженных ошибок к общим данным проекта, источнику проверки, способу обнаружения, классификатору ошибок. Результатом обработки ошибок проекта являются статистические данные и выработка рекомендаций к вводу дополнительных проверок в автоматизированную систему экспертизы схемных решений ЖАТ. Привязка ошибок к общим данным проекта - а именно дороге, титулу, объекту, системе - обеспечивается благодаря организации доступа подсистемы ведения базы данных ошибок проектов к базе данных коллективного пользования АСУ-Ш2 и к базе данных технической документации.

Рассмотрим примеры вариантов ошибок, которые можно найти в проектах различных типов технической документации (см. таблицу).

2 Задачи АС ЭСР при проверке схем напольного технологического оборудования ЖАТ

При проверке схем напольного технологического оборудования ЖАТ АС ЭСР выполняет следующие задачи:

1. Проверку на соответствие отраслевому формату, которая заключается в проверках на соответствие:

• составу формата (наименование, штамп, размер, № листа и т. п.);

• параметров элементов требованиям формата;

2014/3

Proceedings of Petersburg Transport University

Современные технологии - транспорту

81

Типы технической документации и возможные ошибки

Тип документации

Схематический план станции

Варианты ошибок проекта

1. Не задана ордината

2. Не задана спаренность

3. Элемент не связан с другими элементами

4. Отсутствуют необходимые элементы в РЦ

Двухниточный план станции

1. Не задано направление кодирования

2. Повторяющиеся наименования

3. Ошибка в связях

Кабельная сеть станции

1. Дублирование рельсовых цепей

2. Превышена емкость кабеля

3. Провода вне трассы кабеля

4. В кабеле нет запасных жил

Принципиальная электрическая схема

1. Не указаны атрибуты элементов

2. Элемент не связан с другими элементами

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2014/3

82

Современные технологии - транспорту

• списку структурных связей элементов;

2. Проверку на выполнение требований технических условий (ТУ) и ТЗ. В АС ЭСР присутствует собственный редактор ТУ, ТЗ. Также производится проверка на непротиворечивость имеющихся ТУ и ТЗ, выделение списка возможных проверок из ТЗ и ТУ и проверка каждого вида технической документации на непротиворечивость ТЗ и ТУ;

3. Сверку технической документации одного типа, а именно:

• контрольного и рабочего вариантов одного и того же документа;

• после внесения изменений в контрольный вариант;

4. Сверку на соответствие документов при внесении изменений. Проверяется соответствие следующих типов документации:

СПС о ДПС ДПС о КТТ ДПС о КСС СПС о ТВЗ ТВЗ о ПЭС ПЭС о МЭС;

5. Проверку на соответствие требованиям нормативно-справочной информации (НСИ), инструкциям, указаниям, типовым материалам проектирования. На рисунках 2-5 представлены виды проверок для каждого типа технической документации.

Заключение

По результатам проверок технической документации составляется запись в электрон-

2014/3

Proceedings of Petersburg Transport University

Современные технологии - транспорту

83

Рис. 2. Виды проверок СПС на соответствие НСИ

Рис. 3. Виды проверок ДПС на соответствие НСИ

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2014/3

84

Современные технологии - транспорту

Рис. 4. Виды проверок КТТ на соответствие НСИ

Рис. 5. Виды проверок КСС на соответствие НСИ

ном журнале проверок, описывающая найденные ошибки. Система позволяет существенно ускорить экспертизу технической документации, что повышает эффективность работ по вводу новых систем железнодорожной автоматики и телемеханики в эксплуатацию и улучшает культуру труда персонала.

В настоящее время система внедряется на базе электротехнического отдела института «Ленгипротранс». По результатам опытной эксплуатации будет принято решение о расширении функций экспертизы схем железнодорожной автоматики и телемеханики.

Библиографический список

1. Нормы технологического проектирования устройств автоматики и телемеханики на федеральном железнодорожном транспорте (НТП СЦБ/МПС-99). - Санкт-Петербург : ГУП «Гипро-транссигналсвязь»,1999.

2. Отраслевой формат технической документации на устройства СЦБ (2003) / М. Н. Василенко, В. Г. Трохов, П. Е. Булавский, О. А. Максименко // АСИ. - № 4.

3. Эксплуатационные основы автоматики и телемеханики. - Москва : Маршрут, 2006.

2014/3

Proceedings of Petersburg Transport University

Современные технологии - транспорту

85

УДК 629.4.048

И. Г. Киселев, М. Ю. Кудрин, В. П. Приймин

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

О ВЫБОРЕ ХЛАДАГЕНТА ДЛЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ПАССАЖИРСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Рассмотрены достоинства и недостатки используемых фреонов и возможности перевода климатических установок пассажирского подвижного состава на новые типы хладагентов. В отличие от использующихся в настоящее время хладонов, перспективные вещества обладают лучшими экологическими показателями и позволяют в некоторых случаях улучшить производительность установки, а также расширить температурный диапазон применения режима «тепловой насос». Рассмотрены несколько семейств хладагентов, подходящих для применения на транспорте, а также основные тенденции мировой холодильной промышленности, главная из которых - стремление перейти на природные хладагенты.

пассажирский подвижной состав, железнодорожные транспортные климатические установки, система кондиционирования, хладагенты, потенциал глобального потепления, потенциал истощения озонового слоя.

Одной из систем, обеспечивающих комфортный микроклимат в пассажирских вагонах, является система кондиционирования воздуха. На сегодня в ОАО «Федеральная Пассажирская Компания» (ФПК) насчитывается около 22,8 тыс. вагонов, из них системой кондиционирования воздуха (СКВ) оборудованы более 12 тыс., т. е. немногим более половины (53 %) парка [1]. Не стоит забывать, что совсем недавно система кондиционирования считалась самой неэффективной в плане энергосбережения и одной из наиболее дорогостоящих систем. В настоящее время с учетом текущей экологической обстановки, важным показателем климатических систем, на наш взгляд, помимо цены является их экологическая безопасность. Экологическая безопасность СКВ напрямую зависит от хладагента, которым заправлена установка. Показателями влияния хладагента на окружающую среду являются потенциал истощения озонового слоя и потенциал глобального потепления (ПГП). Потенциал истощения озонового слоя (или озоноразрушающий потенциал - ОРП) является сравнительной мерой и показывает, насколько опасным является вещество для озонового слоя атмосферы по сравнению с хлорфторуглеродом (за единицу

принят коэффициент хладагента R11). ПГП определяет степень влияния парниковых газов на процесс глобального потепления (за единицу принят коэффициент диоксида углерода).

До недавнего времени в парокомпрессионных установках кондиционирования воздуха повсеместно использовались хладагенты, которые были получены из углеводородов замещением атомов водорода атомами хлора и фтора (табл. 1).

Согласно положениям Монреальского протокола (1987 г.), использование хлорфторуглеродных хладонов было прекращено в большинстве стран. С 2013 г. в Российскую Федерацию запрещен ввоз озоноразрушающих веществ и содержащей их продукции. Характеристики хлорфторуглеродных хладагентов и их влияние на атмосферу приведены в табл. 1. На смену озоноразрушающим хладонам пришли гидрофторуглеродные (ГФУ) хладагенты, наибольшее распространение из них получили хладоны R134a, R23, R32, R143a (табл. 2) и многочисленные смеси на их основе (табл. 3). Потенциал истощения озонового слоя у этого семейства хладагентов равен нулю, однако эти вещества имеют очень высокий потенциал глобального потепления и требуют использования

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2014/3