Диплом (Оборудование участка Мустах - Ульма устройствами диагностики АПС-ДК)

Аnnotation

At present, modern means of automation and telemechanics, manufactured on a modern electronic and microprocessor base, are rapidly implementing the railways. Measures are being taken to increase the speed of movement of freight and passenger trains, the design of the track and rolling stock is being improved, and automated workplaces for personnel at various levels of management are being created.

One of the means, which improves the quality of operation of systems and devices of railway automation and telemechanics, is a hardware-software complex for dispatch control.

Actual directions of system development are: expansion of system functionality and automation of maintenance of automation devices.

The hardware-software complex of dispatching control is designed for centralized monitoring and monitoring of the condition of devices, diagnostics of their technical condition, and the organization of traffic control within the dispatcher circle. The system collects, processes, stores and displays information about the status of all monitoring objects in real time.

The complex forms a computer network that provides operational information to the technical and dispatching personnel of road management and line enterprises.

The system provides monitoring and diagnostics of the technical condition of railway automation and telemechanics devices on the runways and stations, allows to collect statistics and archive information, identify pre-condition states, automate the search for failures of alarm devices, centralization and interlocking. Thus, it becomes possible to switch to repair and recovery technology for servicing the systems of railway automation of telemechanics.

Содержание

Введение 8

1. Эксплуатационная часть 11

1. Характеристика перегона Мустах – Ульма 11

2. Исходные данные для проектирования 13

3. Схема включения ПИК-10 14

4. Схема включения ПИК-120 15

5. Организация связи на перегоне 17

   1. Заземление 18

   2. Питание оборудования 18

6. Размещение оборудования 19

7. Безопасность подключения ПИК-СТ к устройствам 19

8. Характеристика и назначение АПК-ДК 20

1. Техническая часть 23

   1. Назначение и построение системы аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля 23

2.2 Структура системы АПК-ДК 24

2.2.1 Нижний уровень АПК-ДК 26

2.2.2 Средний уровень АПК-ДК 26

2.2.3 Верхний уровень АПК-ДК 30

2.3 Организация связи в системе АПК-ДК 30

2.4 Аппаратура сбора информации с перегонных устройств ЖАТ 31

2.4.1 Программируемый индустриальный контроллер сигнальной точки ПИК-СТ 31

2.4.2 Структура ПИК-СТ 32

2.4.3 Технические средства ПИК-СТ 33

2.4.4 Принцип функционирования ПИК-СТ 35

2.5 Аппаратура сбора информации со станционных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики 38

2.5.1 Аппаратура предназначенная для съема дискретной информации, промышленный индустриальный контроллер ПИК-120 38

2.5.2 Программируемый индустриальный контролер ПИК-10 42

2.5.3 Модуль нормализации сигналов с гальванической развязкой ADAM-3014 46

2.5.4 Комплект диагностики стрелочных приводов 48

2.6 Применение карманных персональных компьютеров (КПК) 49

2.7 Основные направления применения КПК при техническом обслуживании устройств СЦБ 52

2.7.1 Применение специального программного обеспечения «КТО-КПК» 52

2.7.2 Применение специального программного обеспечения «Учет отступлений от норм содержания устройств СЦБ» (КСУ-КПК) 53

3 Экономическая оценка применения системы диагностики АПК-ДК на перегоне Мустах – Ульма 55

3.1 Технико-экономическое обоснование эффекта от внедрения АПК-ДК 55

3.2 Экономическое обоснование капитальных вложений 56

3.3 Расчет изменения эксплуатационных расходов 59

3.3.1 Расчет экономии эксплуатационных расходов 59

3.3.2 Расчет эксплуатационных расходов, связанных с обслуживанием внедряемых устройств 60

3.3.3 Расчет совокупного сокращения эксплуатационных расходов как эффекта от проекта с учетом налога на прибыль 62

3.4 Расчет показателей эффективности внедрения комплекса 63

4 Безопасность жизнедеятельности 65

4.1 Обеспечение безопасности труда 65

4.2 Обеспечение электробезопасности 65

4.3 Техника безопасности при производстве монтажных работ 68

4.4 Требования пожарной безопасности 70

4.5 Расчет заземления аппаратуры АПК-ДК на перегоне 73

Заключение 79

Список используемой литературы 81

Введение

Железнодорожный транспорт – важнейшая отрасль экономики, от успешной деятельности которой в значитель­ной мере зависит эффективное функционирование всего комплекса страны.

Особая роль железных дорог Российской Федерации опре­деляется большими расстояниями перевозок, пре­кращением навигации на реках в зимний период, удаленностью размещения основных промышленных центров. Исходя из этого, на их долю приходится почти 50 % грузооборота и более 46 % пассажирооборота всех видов транс­порта страны.

В структуре перевозок железнодорожного транспорта объем пассажирских перевозок с каждым годом возрастает. Причины столь высокого роста обусловлены улучшением социально экономической обстановки в стране, ростом доходов населения, стабильностью тарифов на железнодорожные перевозки и их доступностью.

Стабильная работа железнодорожного транспорта во многом зависит от безопасности движения, для повышения которой внедряются устройства диспетчерского контроля (ДК) и новые системы мониторинга устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи (ЖАТ).

Устройства диспетчерского контроля за движением поездов внедряются на участках, оборудованных автоблокировкой (АБ), и позволяют диспетчеру в каждый момент времени видеть местонахождение поездов на прилегающих станциях и перегонах, занятость блок- участков (БУ), состояние светофоров (входных и выходных) на станциях в пределах диспетчерского круга, а также сообщать о неисправности устройств АБ и переездной сигнализации.

Эта информация позволяет следить за изменением поездного положения на участке и при необходимости корректировать график движения поездов.

В настоящее время на железных дорогах ОАО ”РЖД” быстрыми темпами идет внедрение современных средств автоматики и телемеханики, изготовленных на современной электронной и микропроцессорной базе. Принимаются меры для повышения скорости движения грузовых и пассажирских поездов, совершенствуется конструкция пути, подвижного состава, создаются автоматизированные рабочие места (АРМ) персонала на различных уровнях управления.

Одним из средств, которое повышает качество эксплуатации систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, является Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля (АПК-ДК). Данный комплекс разработан по заданию ЦШ МПС РФ кафедрой "Автоматика и телемеханика на ж.д." Петербургского Государственного Университета Путей Сообщения (ПГУПС) в рамках отраслевой программы автоматизации хозяйства сигнализации и связи.

Динамично развиваясь с 1996 по 1999 годы, система АПК-ДК была внедрена на всех дистанциях Восточно-Сибирской железной дороги. Но широкое признание система АПК-ДК получила лишь в 1999 году.

Сегодня АПК-ДК повсеместно внедряется на всех железных дорогах ОАО «РЖД».

Актуальными направлениями развития системы АПК-ДК являются: расширение функциональных возможностей системы и автоматизация технического обслуживания (ТО) устройств автоматики.

АПК-ДК предназначен для централизованного контроля и мониторинга состояния устройств железнодорожной автоматики телемеханики, диагностики их технического состояния, а также организации управления движением поездов в пределах диспетчерского круга. АПК-ДК осуществляет сбор, обработку, хранение и отображение информации о состоянии всех объектов контроля в режиме реального времени.

Комплекс образует вычислительную сеть, обеспечивающую оперативной информацией технический и диспетчерский персонал управления дороги и линейных предприятий.

Система АПК-ДК обеспечивает контроль и диагностику технического состояния устройств железнодорожной автоматики и телемеханики на перегонах и станциях, позволяет собирать статистику и архивировать информацию, выявлять предотказные состояния, автоматизировать поиск отказов устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). Таким образом, появляется возможность перехода на ремонтно-восстановительную технологию обслуживания систем ЖАТ (обслуживание устройств по состоянию) [2].

На сегодняшний день, системой АПК-ДК оборудовано свыше 3339 км железнодорожных линий и более 1000 станций. В масштабах всей страны километраж составляет около 10 %, но это 18 % Калининградской ж.д., 15 % Северной ж.д., 16 % Горьковской ж.д., 20 % Забайкальской ж.д. и 13 % Дальневосточной ж.д. (включая Сахалин).

Исходя из вышеизложенного, мною выбран именно Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля для мониторинга состояния устройств железнодорожной автоматики телемеханики на перегоне Мустах – Ульма.

1. Эксплуатационная часть

1.1 Характеристика перегона Мустах – Ульма

Данный перегон расположен в пределах Февральской дистанции сигнализации централизации и блокировки (ШЧ-12), структурного подразделения Дальневосточной дирекции инфраструктуры, структурного подразделения Центральной дирекции инфраструктуры филиала ОАО «РЖД».

На перегоне Мустах – Ульма, протяженностью 16332 м применяется система автоблокировки АБ-1-К-25-50-ЭТ-82.

Проектируемый участок представляет собой однопутный перегон с автономной тягой и нормальным сопротивлением балласта.

Однониточный и двухниточный планы перегона отображены на демонстрационном листе 1.

Аппаратура АБ перегона Мустах – Ульма размещена в релейных шкафах у проходных светофоров. Для согласования кабельной и рельсовой линии на перегоне устанавливаются путевые, однофазные, броневые, сухие трансформаторы типа ПОБС-2Г.

На участке организовано двухстороннее движение поездов. Регулирование движения поездов осуществляется по показаниям проходных светофоров и автоматической локомотивной сигнализации (АЛС).

Для красных огней проходных светофоров, как и для ламп желтого огня предвходных светофоров применяются двухнитевые лампы. В случае перегорания основной нити лампы происходит переключение на резервную нить.

Перегон включает в себя 9 сигнальных точек, каждая из которых будет оборудована программируемыми индустриальными контроллерами сигнальной точки (ПИК-СТ).

Эти контроллеры размещаются в шкафах перегонных устройств СЦБ на свободном месте полки для нештепсельных приборов.

Также перегон оснащен устройствами контроля схода подвижного состава (УКСПС) и комплексом технических средств мониторинга (КТСМ).

На основной станции (Мустах) устанавливается один ПИК-СТ, с адресом 0, который размещается в шкафу ДК. Принципиальная схема подключения этого контроллера на сигнальной установке представлена на листе 3.

На станции Мустах будет применен один прибор ПИК-10, принципиальная схема подключения которого представлена на демонстрационном листе 5. Данный контроллер предназначен для измерения уровней напряжения питающих фидеров и основных изолированных напряжений питания устройств СЦБ на посту электрической централизации (ЭЦ).

В состав устройства коммутирующего станционного (шкаф УКС‑4) на станции Мустах входит один контроллер ПИК-120, блок питания и обмена информацией с конвертором RS-485, кабель, соединяющий контроллеры ПИК-120 с блоком питания. Принципиальная схема подключения ПИК-120 представлена на демонстрационном листе 5.

Измерения на посту ЭЦ производятся с помощью модуля ADAM-3014, измерительные входы которого +IN и -IN подключены к клеммам ПП, ПМ выпрямительно-преобразовательной панели питания ПВП1-ЭЦК. На станции Мустах будет установлен один модуль ADAM-3014.

Также на станции устанавливается один комплекс диагностики стрелочных приводов (КДСП), предназначенный для контроля электрических параметров (напряжение, ток) в цепях питания стрелок.

Основной задачей КДСП является преобразование линейных напряжений и фазных токов в пропорциональные значения напряжений и передачи их на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) концентратора АПК-ДК, для дальнейшей обработки.

Программное обеспечение (ПО) концентратора линейного пункта (ЛП) обрабатывает данные и выводит на экран, в виде графиков [2].

1.2 Исходные данные для проектирования

При проектировании АПК-ДК на станции используются следующие исходные документы:

- схематический план станции;

- двухниточный план станции;

-принципиальные и монтажные схемы ЭЦ, включая планы размещения оборудования на постах ЭЦ и планы помещений дежурных по станциям (ДСП), кабельные сети.

При проектировании АПК-ДК на перегонах используются следующие исходные чертежи:

- путевые планы перегонов участка;

- принципиальные и монтажные схемы сигнальных установок для каждого перегона и переездов.

При проектировании центрального поста и автоматизированных рабочих мест используются:

- планы помещений предполагаемого размещения АРМов;