Пояснительная записка (1198479), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Функции СУ МАЛС обеспечивают:
- идентификацию маршрутного задания для локомотивов, оборудованных БА МАЛС;
- получение информации о состоянии напольных устройств ЭЦ и МПЦ;
- получение от референсной станции ССН информации о навигационных поправках;
- контроль местоположения и маневровых передвижений локомотивов, оборудованных БА МАЛС;
- информационный обмен УВК СУ МАЛС с АРМ МАЛС;
- радиообмен СУ МАЛС с локомотивами, оборудованными БА МАЛС;
- диагностику работы аппаратных и программных средств СУ МАЛС;
- регистрацию и архивацию протоколов работы аппаратных и программных средств МАЛС.
- формирование команды экстренной остановки локомотивов оборудованных БА МАЛС, поддерживающих радиообменy с СУ МАЛС;
- определение длины маневровой группы (МГ).
Станционные устройства состоят из управляющих вычислительных комплексов СУ МАЛС (УВК), контроллеров опроса (КО) (увязка с ЭЦ) и шкафа управляющего вычислительного комплекса. В состав СУ МАЛС также входят: табло коллективного пользования (ТКП) и автоматизированные рабочие места (АРМ), которые выполнены на базе комплексов вычислительных (КВ). УВК предназначен для сбора и обработки информации, поступающей от КО и МПЦ, формирования маршрутов и команд управления маневровым локомотивам и ведения протоколов работы системы. КО предназначен для получения информации от устройств ЭЦ. ТКП предназначено для графического отображения информации, которая поступает от от УВК. АРМ МАЛС предназначены для графического отображения информации передаваемой от УВК, ввода команд управления в УВК. ДСП, ДСПГ и ДСЦ по данным от АРМ и ТКП контролируют передвижения локомотивов, оборудованных БА МАЛС. Контроль работоспособности СУ МАЛС обеспечивается электромехаником с АРМ ШН. Работник эксплуатационного локомотивного депо с АРМ ТЧ контролирует работу локомотивов, оборудованных БА МАЛС. Только ДСП и ДСПГ со своих АРМ могут управлять маневровыми передвижениями. Зона контроля и управления системы МАЛС может включать в себя не только территорию станции, но и подъездные пути и перегоны на заданную глубину. Эта зона описывается цифровой моделью путевого развития (ЦМПР), которая строится по результатам измерений координат напольных объектов, таких как: изолирующих стыков, светофоров, предельных столбиков, центров стрелочных переводов, границ вагонных замедлителей, КСБ, сбрасывающих стрелок и остряков, УТС, а также значений длин и уклонов изолированных участков и других элементов, влияющих на безопасность и скорость движения. Каждому изолированному участку задается значение скорости, согласно ТРА станции. Таким образом, ЦМПР и собираемая УВК информация определяют поездную ситуацию в зоне контроля и управления МАЛС.
Ядром системы является УВК, внешний вид которого представлен на рисунке 2.1. Шкаф УВК МАЛС устанавливается на посту ЭЦ.
Рисунок 2.1 – Шкаф УВК: а) вид спереди, б) вид сзади
УВК содержит следующие элементы:
- мультипроцессорная компьютерная система с терминалом в составе монитора и клавиатуры (1);
- сетевые коммутаторы (2, 3, 4, 5);
- модемный пул со встроенными модемами и источниками питания (6, 7);
- приемники средств спутниковой навигации (8, 9);
- терминальные платы (10, 11, 12, 13);
- устройство сравнений станционное (14);
- блоки питания коммутаторов основной (15) и резервный (16);
- разветвители питания (17, 18, 19, 20);
- блоки вентиляторов (21, 22, 23).
В свою очередь мультипроцессорная компьютерная система состоит из следующей аппаратуры (рисунок 2.2а и 2.2б):
- контроллеры центрального процессора с платой тыльного ввода/вывода (21, 22);
- контроллер базы данных с платой тыльного ввода/вывода (23);
- источники питания (24, 25, 26, 27);
- блоки мультипортовые (28, 29) с платами тыльного ввода/вывода;
- шлюз межсистемный с платой тыльного ввода/вывода (30);
- контроллер средств спутниковой навигации с платой тыльного ввода/вывода (31).
Все части, входящие в состав мультипроцессорной компьютерной системы, представляют собой микропроцессорные платы.
Рисунок 2.2 – Мультипроцессорная компьютерная система УВК: а) вид спереди, б) вид сзади
В целях обеспечения безопасности функционирования системы МАЛС аппаратура шкафа управляющего вычислительного комплекса резервируется. Питание каждого комплекта мультипроцессорной компьютерной системы осуществляется от своего источника питания напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
Модемы в модемных пулах питаются напряжением 9 В от собственных источников питания.
Напряжение 220 В частотой 50 Гц подается от устройства бесперебойного питания (БЭП), поставляемого отдельно. На составные части управляющего вычислительного комплекса питание подается через разветвители питания.
Мультипроцессорная компьютерная система представляет собой микропроцессорное устройство, реализация функций которого осуществляется при инсталляции дистрибутивного программного обеспечения. Мультипроцессорная компьютерная система осуществляет формирование информации о технологических операциях и поездной ситуации на станции путем циклического опроса приборов ЭЦ и схемы увязки с горкой при помощи распределенной матрицы опроса контактов реле. Запуск программного обеспечения происходит автоматически после подачи питания на МПКС.
Сетевые коммутаторы предназначены для организации внутренней локальной сети системы.
Модемные пулы организуют связь УВК с подсистемами МАЛС и абонентами УВК, находящимися вне здания, в котором расположен УВК, используя существующие телефонные линии.
Терминальные платы предназначены для организации связи между радиосредствами системы, антеннами средств спутниковой навигации и мультипроцессорной компьютерной системой.
Устройство сравнения станционное сравнивает информацию, поступившую от двух не зависимых друг от друга контроллеров, и при совпадении этой информации команда управления по радиоканалу передается на маневровый локомотив.
Связь радиостанции с управляющим вычислительным комплексом осуществляется с помощью устройства сравнения станционного.
Контроллер базы данных содержит необходимые базы данных для функционирования системы, а также обеспечивает хранение протоколов работы системы.
Шлюз межсетевой обеспечивает увязку с системами информационно-планирующего уровня станции и служит для обеспечения безопасного доступа к компонентам системы с внешних систем.
Контроллер средств спутниковой навигации получает информацию от приемников спутниковой навигации и передает ее в контроллер центрального процессора для дальнейшей обработки.
Блоки мультипортовые обеспечивают увязку мультпроцессорной компьютерной системы с внешними абонентами, в том числе с микропроцессорными системами централизации без использования шлюза межсистемного и локальной вычислительной сети, организованной посредством применения сетевых коммутаторов.
Блоки вентиляторов предназначены для охлаждения аппаратуры, находящейся в шкафу.
Управляющий вычислительный комплекс работает следующим образом.
Включение питания осуществляют в строго определенной последовательности следующим образом:
- На всех разветвителях питания тумблеры питания переводятся в положения «ВКЛ». Тумблеры расположены на задних стенках устройств.
- При подаче питания устройство сравнения станционное включается в ждущий режим. При нажатии кнопка «ПУСК», расположенная на передней панели устройства, включается в рабочий режим.
- Два тумблера питания мультипроцессорной компьютерной системы переводятся в положения «ВКЛ». Тумблеры расположены на задней стенке системы.
- Тумблера питания рабочих мест (АРМ) переводится в положения «ВКЛ». Тумблеры расположены на задней стенке системных блоков АРМов.
Модемные пулы включаются автоматически при подаче питания.
Также должны быть обязательно включены все подсистемы станционных устройств МАЛС: КО и АРМы. В противном случае УВК не получит полный объем необходимой информации о работе станции и сделает невозможным функционирование всей системы МАЛС.
Устройства МАЛС могут быть увязаны как с микропроцессорными системами централизации, так и с релейными. В первом случае информация о состоянии объектов станции поступает в УВК МАЛС через шлюзы из локальной сети АРМ централизации, а во втором – от свободных повторителей реле ЭЦ. Структура технических средств станционных устройств системы представлена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Структура технических средств станционных устройств МАЛС
2.1 Увязка МПЦ со станционными устройствами МАЛС
Интеграция МАЛС и МПЦ на системном уровне предназначена для обеспечения взаимосвязанного функционирования систем на основе информационного взаимодействия обеих систем, объединения функций АРМ ДСП МАЛС в АРМ ДСП МП, что подразумевает:
- передачу информации о состоянии устройств СЦБ, поездном положении на станции и прилегающих к станции перегонах в СУ МАЛС от устройств МПЦ;
- формирование команд управления маневровыми локомотивами на АРМ ДСП МПЦ и передачу их в СУ МАЛС;
- передачу информации о координатах, параметрах движения и функционировании БА МАЛС маневровых локомотивов в АРМ ДСП МПЦ;
- отображение информации о маневровых локомотивах, оборудованных БА МАЛС, на автоматизированном рабочем месте дежурного по станции АРМ ДСП МПЦ.
Интеграция МПЦ и МАЛС включает контроль правильности функционирования аппаратно-программных средств, обеспечивающих информационное взаимодействие обеих систем с выдачей диагностических сообщений на АРМ ДСП МПЦ, АРМ ШН МПЦ, а так же АРМ ШН МАЛС.
Схема увязки интегрированного комплекса систем МПЦ и МАЛС представлена на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Схема увязки МПЦ и МАЛС
Взаимодействие между МПЦ и МАЛС осуществляется по локальной вычислительной сети АРМ МПЦ Ethernet (IEEE 802.3). Границы интегрированных систем проходят по оптическим разъемам преобразователей среды PS1 и PS2, установленных в шкафу центрального процессора ЦП МПЦ. УВК СУ МАЛС посредством коммутаторов SWE1 и SWE2, а также через шлюзы UDP_GATE МПЦ включается в локальную сеть АРМ МПЦ для приема информации о состоянии локомотивов в систему МПЦ. В свою очередь коммутаторы SWE1 и SWE2 подключены к вычислительному комплексу УВК СУ МАЛС через шлюзы GATE1 и GATE2 МАЛС по сети Ethernet (IEEE 802.3).
Исключение возможности на программном уровне несанкционированного воздействия МАЛС на МПЦ при информационном обмене обеспечивается по сети АРМ МРЦ за счет применения шлюзов UDP_GATE и протокола EMIP.
Горячее резервирование технических средств увязки систем МАЛС и МПЦ и каналов передачи данных осуществляется за счет двухканального стыка по принципу каждый с каждым.
Шлюз UDP_GATE МПЦ представляет собой промышленный компьютер типа MOXA V468 (или аналогичного типа) с четырьмя Ethernet – интерфейсами и работает по принципу ретранслятора UDP пакетов со стандартизированными заголовками.
Шлюз МАЛС GATE (GATE1, GATE2) представляет собой промышленный компьютер типа Kontron СР6000/СР6012 (или аналогичного типа) с четырьмя Ethernet – интерфейсами и работает по принципу ретранслятора UDP пакетов со стандартизированными заголовками.
Защита на аппаратном уровне МПЦ и УВК СУ МАЛС от неисправностей и электромагнитных помех, которые могут возникнуть в цепях подключения МАЛС к локальным вычислительным сетям МПЦ, обеспечивается устройствами гальванической развязки. Гальваническую развязку обеспечивают преобразователи среды медь/оптика PS1, PS2, МС1 и МС2 типа MOXA IMC – 101G или аналогичные. Для подключения оптической линии связи в преобразователи среды устанавливаются трансиверы типа SFP – 1GLXLCБ предназначенные для использования одномодового оптического кабеля длиной от 0 до 100 км с разъемами типа LC.
В станционные устройства МАЛС от АРМ МПЦ передаются состояния контролируемых МПЦ объектов и команды для организации маневровых передвижений локомотивов под управлением МАЛС (разрешение выезда на перегон, экстренная остановка локомотива, наличие башмаков на пути и т. п.).
От станционных устройств МАЛС в АРМ ДСП МПЦ передаются
контролируемые состояния бортовых устройств МАЛС.
В качестве транспортного уровня передачи пакетов между АРМ МПЦ и МАЛС используется протокол UDP. Использование UDP протокола позволяет за 1 посылку отправлять 65507 байт. Каждый абонент, участвующий в обмене, создает 2 работающих на прием UDP-соединения и может принимать сообщения только с двух IP адресов (рисунок 2.5). Сообщения с остальных IP адресов игнорируются.
Рисунок 2.5 – Логическая схема увязки МПЦ – МАЛС
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
