Оценка автоматизированного проектирования кабельных сетей железнодорожной автоматики и телемеханики

74

Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах

производства, строительства и эксплуатации систем железнодорожной автоматики и телемеханики.

5. Литература

Концепция построения единой автоматизированной системы документооборота на устройства СЦБ // М.Н. Василенко, В.В. Кудрявцев // Автоматика, связь, информатика. 2002, N 9, с. 2-5

Ошурков И.С., Баркаган Р.Р. Проектирование электрической централизации. - М: Транспорт, 1980

Инструкция по приемке в эксплуатацию законченных строительством объектов железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. - М: Трансиздат, 1998

УДК 656.25

ОЦЕНКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАБЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И

ТЕЛЕМЕХАНИКИ

М.В. Бычков

Аннотация

К графическим программным пакетам можно отнести широкий класс программ (CAD-CAM-системы). Обзор программных пакетов CAD-CAM-систем, пригодных для автоматизации проектирования современных и перспективных устройств СЦБ позволил выделить следующие программные пакеты: ACCEL EDA (фирма-разработчик ACCEL Technologies Inc., США); Design Lab (корпорация MikroSim, США); OrCAD (корпорация OrCAD, США); Electrics (фирма Consistent Software, Россия); CADEIectro (разработчики НПП "Интермех" и НПП "Тек Никон", Республика Беларусь); ИС-ПВТД — интегрированная система проектирования и ведения технической документации на устройства СЦБ (фирма "ИМСАТ", ПГУПС) и др. Для проектирования устройств СЦБ необходима разработка специализированных программных пакетов, отвечающих требованиям технологии проектирования устройств СЦБ.

Ключевые слова: графические программные пакеты, устройства СЦБ, автоматизированные рабочие места.

Введение

К принципам автоматизированного проектирования путевого плана перегона автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры (АБТЦ) относятся:

2004/1

Известия Петербургского университета путей сообщения

Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах

75

1. унификация графических документов - это объясняется большими объемами существующей технической документации на устройства СЦБ и высокой трудоемкостью ее первичного ввода.

2. автоматическая проверка корректности выполнения проектных работ на стадии графического редактирования - позволяет проектировщику избежать ошибок в процессе выполнения работы.

3. интерактивность меню - способствует удобной работе проектировщика, благодаря созданному интерфейсу графического пакета.

4. автоматическое формирование технической оснащенности на основе автоматической обработки первичной базы технической документации - позволяет повысить скорость выполнения работы.

5. автоматизация формирования всей сопутствующей схематическому плану документации (кабельный план перегона) - позволяет на основе имеющейся документации получить сопутствующую документацию.

Все эти перечисленные принципы автоматизированного

проектирования путевого плана перегона позволят наиболее максимально, на данный момент времени, автоматизировать работу проектировщика, то есть, насколько это, возможно, быстро получить выходную документацию по перегону, в пределах допустимого избежать ошибок и неточностей в процессе выполнения работы.

1. Современные программы автоматизированного проектирования систем СЦБ

1.1. Автоматизированные функции

В настоящий момент автоматизированы следующие этапы проектирования с использованием программы схематический план:

• -Таблица взаимозависимости стрелок, сигналов и маршрутов.

• -Принципиальные схемы.

• -Проверка занятости контактов.

• -Размещение приборов на стативах.

• -Монтажные схемы.

• -Монтаж релейных шкафов.

Для программы схематического плана станции автоматизировано выполняются следующие операции:

- расчет количества рельсовых цепей, дроссель-

трансформаторов, реле и т. д.

- составление таблицы рельсовых цепей;

- составление таблицы стрелочных гарнитур;

- составление схемы канализации тягового тока.

Известия Петербургского университета путей сообщения

2004/1

76

Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах

Документация включает:

- двухниточный план станции.

- схему канализации тягового тока.

1.2. Неавтоматизированные функции

Рабочее место АРМ-ПТД версии 4.00 на данный момент имеет следующие основные недостатки:

• -Программа не распознаёт некоторые типы приборов.

• -Не выполняется монтаж Пульт-табло и манипулятора.

• -Плохо выполняется монтаж разводки питания по стативам и переходы по верхним клеммам статива, в результате чего требуется полная проверка всего монтажа.

• -Монтаж релейных шкафов, так же, требует полной проверки.

• -Отсутствие базы типовых решений.

• Пока не удалось автоматизировать разработку следующих документов:

• -Схема кабельной сети.

• -Монтаж кроссового статива.

• -Схема межпанельных и внешних соединений питающей установки. План размещение оборудования в посту ЭЦ.

• -Схема (таблица) разводки внутрипортовой соединительной и питающей кабельной сети.

• -Схема расположение элементов и ведомость кабельростов.

В настоящее время из-за все повышающихся требований к темпам и качеству выпускаемых проектов сильно возросла потребность в автоматизации всей цепочки процесса проектирования от синтеза эксплуатационной части по исходным данным изыскателей до выпуска принципиальных и монтажных схем с использованием баз типовых решений.

2. Автоматизация проектирования кабельного плана перегона

2.1. Необходимость внедрения данного этапа

До сих пор неохваченными этапом остается синтез кабельного плана перегона. Это значительно увеличивает сроки выпуска готовой документации по АБТ-Ц в целом. Стоит задача скорейшего внедрения программ автоматизации этого этапа разработки проектной документации. Входными данными являются путевые планы перегона. Необходимо получить расчет длин, жильности и типа кабеля; трассу его прокладки, количество и ординаты разветвительных муфт и др.

Внедрение данного этапа в общую цепочку уже имеющегося программного комплекса проектировщика АРМ-ПТД позволит не только

2004/1

Известия Петербургского университета путей сообщения

Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах

77

повысить качество выпускаемой продукции и многократно уменьшит трудозатраты, но и значительно упростит этап по реконструкции уже ранее разработанных участков или внесений поправок в исходные данные путевого плана перегона.

2.2. Требования к прокладке кабельной трассы

Групповые кабели, как правило, прокладывают по обочине крайнего пути. Проектирование кабельных планов производится пока в основном вручную. При проектировании можно выделить следующие основные этапы: расчет требуемых жильностей кабелей, подводимых к устройствам определение типа и размещение разветвительных муфт трассировка (прокладка кабеля) Цель размещения муфт - максимальное упрощение последующего процесса трассировки и минимизацию числа не проведенных трасс. В задачах размещения используются следующие критерии качества: минимальная суммарная длина соединительных

кабелей. Минимальная длина кабеля, соединяющего источник сигнала с наиболее удаленной нагрузкой. Минимальное число кабелей, длина которых превышает заданную величину. Максимально близкое размещение компонентов, имеющих наибольшее число общих цепей, с учетом допустимого расстояния между элементами. Задача трассировки состоит в построении соединений между выводами размещенных элементов при учете конструктивных ограничений. Для связи с перегонными объектами

прокладывается магистральный кабель СЦБ, парной скрутки. При электротяге постоянного тока и автономной тяге рекомендуется кабель марки СБЗПУ, при электротяге переменного тока кабель с коэффициентом защитного действия 0,1. В необходимых случаях для защиты кабелей СЦБ от опасных влияний должны применяться дополнительные меры как, например, прокладка совместно с кабелем алюминиевого троса и др. Кроме цепей СЦБ в магистральном кабеле предусматриваются жилы для организации аварийно-восстановительной связи (АВС). Для организации перегонной связи (ПГС) должны использоваться существующие или вновь укладываемые кабели связи. Целесообразность размещения в

магистральном кабеле прочих цепей СЦБ (САУТ, УКСПС, КГУ и др.) определяется конкретным проектом.

Прокладка релейных и питающих концов ТРЦ предусматривается в разных кабелях с целью исключения их объединения, а так же необходимо прокладывать в разных кабелях прямых и обратных жил управления светофорами, удаленными на расстояние более 4 км для обеспечения контроля обрыва жилы на дальнем конце кабеля. Дальность управления светофором составляет не более 9 км по кабелю. Длина соединительного кабеля для ТРЦ при любом виде тяги должна быть не более 12км. Для перегонов большой протяженности допускается размещение аппаратуры

Известия Петербургского университета путей сообщения

2004/1

78

Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах

АБТЦ в промежуточных пунктах между станциями, ограничивающими перегон. Перегонные устройства (светофоры, переезды и др.) при АБТЦ управляются со станций ограничивающих перегон. На каждую станцию собирается, как правило, половина перегонных устройств. При необходимости организации промежуточного пункта целесообразно размещать его по возможности на середине перегона, что позволит сократить жильность применяемого кабеля.

2.3. Алгоритм автоматизированного синтеза кабельного плана перегона

В настоящее время разработан алгоритм автоматизированного синтеза кабельного плана для системы АБТЦ с трехзначной сигнализацией:

Исходные данные для проектирования кабельного плана:

1. Тип сигнализации

2. Кол-во и ординаты размещения сигнальных точек и др.

Для рассмотрения возьмем перегон:

• - трехзначная АБТЦ

• - постоянный тяговый ток

• - отсутствие модуля

• - кабель в полосе отвода ж.д., глубина укладки 0,8-1,1м.

• - без учета различных типов кабелей для прокладки в тоннелях, на по мостам, пересечениях с др. , вблизи тяговой подстанции и др.

• - отсутствие переезда на перегоне

• - двухпутный участок

• - наличие САУТ

• - отсутствие УКСПС и КГУ

При автономной и тяге переменного тока используем кабель СБЗПУ.

Рассчитывается (вводятся данные) о количестве сигнальных точек, питающих и релейных концов, устройств САУТ, линейных цепей, дополнительных жил. Определяется необходимое количество жил кабеля, без учета резерва и присваивается название каждой жиле. Питающие и релейные концы; прямые и обратные жилы; включение огней светофоров, разделяются в разные группы (кабели), остальные используемые жилы равномерно распределяются по этом двум несовмещаемым группам. При длине кабеля менее 4км. Прямые и обратные жилы могут совмещаться в одном кабеле. Определяется необходимый запас жил кабеля из расчета 110 жил 1запас. При необходимости учитывается развитие на перспективу. С учетом существующих марок и жильности кабелей, определяем необходимое количество кабелей и маркировку, при этом выбираются кабели с возможной большей жильностью, но не превышая 10 релейных концов для одного кабеля из условий схемы контроля. Присваивается

2004/1

Известия Петербургского университета путей сообщения

Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах

79

каждой паре жил каждого кабеля свое название (назначение), включая запас. Жилы обязательно объединяются, соблюдая парность. Пары жил кабелей, в свою очередь, объединяются в группы, в случае подключения ими рядом расположенных устройств, например ламп светофора или светофора и пит/релейного конца (до 40м.) По известным ординатам каждого устройства вычисляются длины пар (групп пар) жил кабеля. Прибавляется расход кабеля на закладку в грунт (глубина закладки 0,81,1м.), разделку (3м.), запас (2%), переход под путями (6м.), перед мостом (1м.) и др.

Таким образом, мы имеем данные о расходе, жильности основного магистрального кабеля. У каждого устройства (группы устройств), устанавливается разветвительная или концевая муфта. Расход кабеля (при стандартных условиях) берется 10м. от муфты до устройства, это расстояние + 2 запаса по 3м. на разделку кабеля. Тип муфт определяется из условий возможного количества разделываемых жил кабеля (муфты на 4,7 и др. направлений).

З.Заключение

Программа, построенная на базе данного алгоритма позволит полностью автоматизировать этап построения кабельной сети на перегоне с учетом необходимых типов кабелей, разветвительных муфт. Автоматически создаются спецификации всего необходимого оборудования. При любых изменениях на кабельном плане перегона, программа автоматически вносит изменения в документацию по станции, что освобождает пользователя от значительного объема ручной работы. Эффективность от использования САПР СЦБ выражается в сокращении трудозатрат при проектировании систем СЦБ, повышении качества проектов, снижении ручного непроизводительного труда. Применение АРМ позволяет значительно сократить время на проектирование, повысить качество технической документации, производить электронный обмен технической документацией.

4. Литература

Альбом по проектированию АБТЦ-2000. (часть 1,2,3,4) ГТСС, 2000 Правила по прокладке и монтажу кабеля. 1997

Известия Петербургского университета путей сообщения

2004/1