Ремпель пояснительная записка СДТС-ЭЦ (1198465), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- диагностические задачи по мониторингу работы устройств станции;
- диагностические задачи по мониторингу работы устройств увязки с автоблокировкой;
- диагностические задачи по мониторингу работы устройств ТРЦ расположенных на станции;
- диагностические задачи по мониторингу состояния параметров устройств СЦБ и других технических средств (телеизмерения) на станции;
- диагностические задачи по мониторингу состояния кабельных сетей на станции.
Основные характеристики системы СДТС-ЭЦ:
- максимальное количество функциональных модулей, устанавливаемых на станции – 630 (7 шлюзов по 90 модулей);
- период опроса устройств сбора информации и измерений для получения состояния контролируемых объектов – 20 мс.;
- расстояние между самыми удаленными устройствами сбора информации и измерений – до 200 м.;
- скорость передачи данных в системе – 10/100 Мб/с.
1.4.2 Структура и состав СДТС-ЭЦ
Структура СДТС-ЭЦ построена по иерархическому принципу, её можно разделить на два уровня:
- ЦПДМ – уровень центрального поста дистанции СЦБ (верхний уровень);
- Линейный пункт диагностирования (ЛПД) – уровень железнодорожной станции (нижний уровень).
Структура технических средств СДТС-ЭЦ показана на листе 3 графического материала.
На станционном уровне (ЛПД) размещается оборудование СДТС-ЭЦ, выполняющее следующие функции:
- сбор информации от станционных объектов ЖАТ;
- автоматический контроль состояния устройств;
- краткосрочное хранение данных (не менее десяти суток);
- отображение диагностической информации на АРМ ШН о состоянии контролируемых объектов;
- протоколирование режимов работы контролируемых объектов;
- хранение нормативной и справочной информации;
- передача информации на уровень ЦПДМ.
В состав основного станционного оборудования входят:
- функциональный модуль (ФМ), состоящий из Адаптера и измерительного функционального модуля (ИФМ);
- Шлюз – устройство на базе процессорной платы;
- Шкаф СДТС с размещенной в нем аппаратурой питания, защиты от перенапряжений, связи;
- линейный концентратор информации (ЛКИ) – промышленный компьютер, установленный в Шкафу СДТС;
- АРМ ШН.
СДТС-ЭЦ на уровне ЛПД будет подключена к установленной на станции МПЦ «Ebilock-950», по интерфейсу Ethernet. Это позволит получать дискретную информацию о поездном положении на станции, а также диагностическую информацию о состоянии самой МПЦ, её блоков, узлов и линий связи.
На уровне ЦПДМ система выполняет следующие функции:
- непрерывный, автоматический мониторинг функционирования устройств ЖАТ в режиме реального времени;
- сбор, длительное хранение (не менее одного года в автоматическом режиме) и централизованная обработка информации, поступающей с ЛПД;
- протоколирование режимов работы устройств ЖАТ, выявлении отказов и сбоев в их работе;
- в случае возникновения неисправностей организовывает процесс их поиска;
- хранение нормативной и ведение справочной информации;
- передача информации в другие СТДМ, ДК, ДЦ, ГИД, АСУ других служб;
- вывод комплексной информации по отказу для передачи ШЧД и последующего принятия решения о регистрации в БД АСУ-Ш (учет и анализ отказов);
- передача информации на вышестоящий уровень.
В состав оборудования уровня ЦПДМ входят:
- Сервер баз данных (БД);
- АРМ ШЧД;
- АРМ ШЧДМ.
Сервер БД находится в городе Хабаровск. К нему подключены серверные города Комсомольск и Высокогорный, а также ЛПД СДТС-АПС находящиеся на обслуживании ШЧ-4 и ШЧ-3. На обеспечении ШЧ-3 имеется два ЛПД СДТС-АПС оборудование которых расположено на постах ЭЦ станций Волочаевка-1 и Ольгохта, они проводят диагностику оборудования перегонов Ольгохта – Волочаевка – Тунгусский – Дежневка и Волочаевка – Ольгохта, соответственно. ЛПД соединены с сервером БД по топологии типа кольцо. Отличительной особенностью такого подключения является то, что данные передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый шлюз включенный в сеть пока не достигнут адресата. К достоинствам данной топологии можно отнести:
- возможность передачи нескольких «пакетов» данных друг за другом, не дожидаясь пока первый из них достигнет адресата;
- выход из строя одного из маршрутизаторов не приводит к недееспособности всей сети (маршрутизаторы настроены на передачу данных в обоих направлениях);
- экономия средств при постройке линии связи.
Недостатками являются:
- при большом количестве элементов в сети скорость её работы замедляется;
- при подключении нового маршрутизатора приходится отключить всю сеть.
АРМ ШН СДТС, АРМ ШЧД, АРМ ШЧДМ представляют собой персональные компьютеры и выполняют следующие функции:
- отображение поездного положения и технического состояния объектов ЖАТ по ШЧ (ЛПУ) в режиме реального времени;
- предоставление информации для контроля результатов технического обслуживания;
- вывод результатов мониторинга параметров, логического выявления отказов, контроля движения поездов;
- предоставление информации для контроля результатов технического обслуживания;
- выдача результатов по поиску неисправностей;
- вывод комплексной информации для анализа условий возникновения отказов ЖАТ;
- выдача рекомендаций по поиску неисправностей;
- вывод информации о выработке ресурса приборов и устройств СЦБ для регистрации в БД АСУ-Ш;
- вывод результатов самодиагностики СДТС-ЭЦ;
- печать результатов.
1.4.3 Принцип функционирования СДТС-ЭЦ на уровне ЛПД
Все контролируемые сигналы подключаются к функциональным модулям (ФМ), размещенным на стативе.
ФМ состоит из Адаптера (устройство, при помощи которого ФМ подключается к линии связи и к объектам контроля) и измерительного функционального модуля ИФМ (устройство, производящее измерения и обработку данных). ФМ осуществляют измерения параметров подключаемых объектов контроля, определение их состояния и передачу собранной информации в Шлюзы по интерфейсу CAN. Обращение к ФМ осуществляется по определенному адресу (1…30). Для установки адреса ФМ используются 5 перемычек на печатной плате Адаптера. В локальной сети сегмента не допускается работа двух и более ФМ с одинаковыми адресами – адрес ФМ должен быть уникальным. При временном исключении ИФМ из сети CAN линия связи не разрывается. При замене модуля не требуется дополнительная настройка системы.
Шлюз 1 с периодом 20 мс посылает широковещательное сообщение в сеть CAN «Синхронизация» остальным Шлюзам для синхронизации всей сети. При получении этого сообщения Шлюзы (включая Шлюз 1) передают широковещательное сообщение в свои сегменты, а ФМ в соответствии со своим назначением передают результаты своих измерений. Шлюзы, получив данные от ФМ, передают их по сети Ethernet в ЛКИ в протоколе с подтверждением доставки.
Передача информации от Шлюзов к ЛКИ осуществляется по интерфейсу Ethernet. ЛКИ, приняв данные от Шлюзов, производит запись информации в базу данных «Состояния устройств СЦБ» и базу данных «Отказов». ЛКИ выполняет следующие функции:
- прием и хранение диагностической информации от устройств сбора информации, расположенных на станции;
- хранение баз нормативной и справочной информации;
- выявление отказов, сбоев и повреждений устройств ЖАТ и СДТС-ЭЦ;
- передача диагностической информации о станционных устройствах на вышестоящие уровни;
- реализация стыковки с системами ТДМ, ГИД, устройствами ЭЦ, ДЦ, ДК, АСУ других служб.
Обнаружение нарушения функционирования устройств ЖАТ производится согласно разработанных алгоритмов. Полученная база данных реплицируется на уровень ЦПДМ, а также может конвертироваться для экспорта в другие системы.
1.5 Перечень необходимых измерений и объектов контроля для СДТС-ЭЦ
На входном светофоре система осуществляет контроль включения разрешающего и запрещающего показания, пригласительного сигнала, а также информацию о участках приближения и удаления.
При контроле выходного и маневрового светофора нам нужно получить дискретные сигналы включения поездного, маневрового или пригласительного показания.
Для контроля стрелок на станции нам нужно получить информацию о взрезе, пневмоочистки, выключении стрелок из зависимости, передачи на местное управление и конечно же плюсовое или минусовое положение стрелки.
Путем установки измерителей сопротивления изоляции (ИСИ) мы можем получить показатели сопротивления изоляции РЦ, цепей светофоров и стрелок.
Для питания МПЦ «Ebilock-950» используется три вводных устройства фидеров (ВУФ). Путем подключения анализаторов качества питания к каждому из фидеров мы получаем полную информацию о поступающем питании приведенной в пункте 2.1.4.
В распределительном щите автоматического включения резерва (РЩ АВР) мы контролируем напряжения и токи каждой фазы, напряжения между фазами фидеров и автономного дизель-генератора (ДГА). В шинах питания устройств СЦБ производится измерение напряжений и токов рабочих цепей стрелок, питания ламп светофоров, УКСПС, САУТ, РЦ, кодирования АЛС, РШ входных светофоров. К дискретным сигналам контроля на РЩ АВР можно отнести: контроль чередования фаз, перенапряжение, наличие и активность каждого фидера, а также включение ДГА.
На станции Амур находится оборудование питания восьми устройств (по два датчика на каждый подъезд к станции) контроля схода подвижного состава (УКСПС). Срабатывание УКСПС происходит при разрыве электрической цепи волочащимися деталями, либо при сходе железнодорожного состава. В данном устройстве мы будем контролировать ток, протекающий через датчики. Например, если наблюдается повышение значения тока, это может означать, что датчики, закрепленные на деревянной шпале, находящейся в междупутье, имеют плохой электрический контакт и электромеханику необходимо осуществить их техническое обслуживание.
Также на станции нужно контролировать перегорание предохранителей, срабатывание устройств резервного питания (УРП), счетчики электроэнергии.
2 Техническая часть
2.1 Описание и работа составных частей СДТС-ЭЦ
2.1.1 ИФМ
ИФМ представляет собой электронный блок в пластмассовом корпусе. Внешний вид ИФМ показан на рисунке 2.1
Рисунок 2.1 - Внешний вид ИФМ
На корпусе ИФМ размещаются следующие элементы:
- индикатор состояния ИФМ;
- разъем для установки на Адаптер;
- место для пломбирования модуля.
Основные технические характеристики ИФМ:
- питание ИФМ осуществляется от внешнего источника постоянного тока с напряжением 24 (допускается отклонение до +20% и -30%);
- потребляемая мощность ИФМ при номинальном напряжении питания, не более 2 Вт;
- габаритные размеры ИФМ (ГхВхШ), не более: 188х100х28 мм;
- количество дискретных объектов контроля, подключаемых к ИФМ ЭЦ-ДС через Адаптер – 16;
- количество аналоговых объектов контроля, подключаемых к ИФМ ЭЦ-АС через Адаптер – 4.
ИФМ является самостоятельным (независимым от других ИФМ и выполняющим определенную функцию) устройством и подразделяется на следующие виды:
- модуль ЭЦ-ДС – модуль обработки дискретных сигналов;
- модуль ЭЦ-АС – модуль обработки и измерения низкочастотных аналоговых сигналов, сигналов тональных рельсовых цепей.
Модуль ЭЦ-ДС имеет разные варианты исполнения, которые отличаются диапазоном и видом входных напряжений. ЭЦ-ДС предназначен для сбора дискретной информации от объектов ЭЦ, ее обработки и передачи в Шлюз. ЭЦ-ДС обеспечивает определение состояния контролируемых объектов (включено/выключено), а также измеряет временные параметры работы кодовой аппаратуры.
Модуль ЭЦ-АС имеет разные варианты исполнения, которые отличаются диапазоном измеряемого напряжения. ЭЦ-АС предназначен для:
- измерения в контрольных точках системы ЭЦ среднеквадратического значения напряжения переменного тока (частотой 25, 50, 75 Гц), напряжения постоянного тока без учета знака в одном из заданных диапазонов;
- измерения угла сдвига фаз между напряжениями;
- измерения в контрольных точках системы ЭЦ среднеквадратического значения напряжения тональных рельсовых цепей ТРЦ3 (частотой 420, 480, 580, 720, 780 Гц), манипулированного меандром частотой 8 или 12 Гц;
- обработки полученных данных и передачи в Шлюз.
2.1.2 Адаптер
Подключение ИФМ к линии связи CAN, линии питания, линии заземления, установка адреса, а также подключение контролируемых объектов к ИФМ производится через Адаптер. Каждый ИФМ имеет элементы для установки на Адаптер. Внешний вид Адаптера показан на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Внешний вид Адаптера
Адаптер имеет приспособление для крепления на стандартную рейку. На Адаптере размещаются следующие элементы:















