DP_Bagryantseva (1223272), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Несмотря на это процессы анализа и отображения диагностической информации все-таки требуют усовершенствования.
2 Техническая часть
2.1 Технические средства, входящие в состав СДТС-АПС
В состав системы входит следующий набор технических средств:
-
АРМ ШНС;
-
линейный концентратор информации (ЛКИ);
-
источник бесперебойного питания для АРМ ШНС;
-
источник бесперебойного питания станционного комплекта;
-
пульт технологический ПТ-03 ТУ 3185-003-45602127-2004;
-
контроллеры диагностики сигнальной точки и концентраторы связи КДСТ.
2.2 Контроллеры диагностики сигнальной точки КДСТ
КДСТ применяется в составе системы диагностики технических средств автоблокировки и переездной сигнализации. КДСТ строится по модульному принципу и включает в себя функциональные контроллеры (ФК) и концентраторы связи, устанавливаемые на перегонах (перегонное оборудование), и ФК и концентраторы связи, устанавливаемые на станциях (станционная часть). Функциональные контроллеры в пределах одного КДСТ устанавливаются на стандартный DIN‑рельс и объединяются кабелем питания и связи.
Перегонное оборудование КДСТ предназначено для диагностики сигнальной точки числовой кодовой автоматической блокировки (АБ) и переездной сигнализации, а также сбора данных о состоянии блок-участков и переездов на перегоне для систем диспетчерского контроля и управления.
Станционное оборудование КДСТ обеспечивает прием информации с сигнальных точек прилегающих перегонов (с перегонного оборудования КДСТ), отображение состояния сигнальных точек на пульт-табло дежурного по станции и передачу собранной информации через ЛКИ в АРМ ШНС и системы диспетчерского контроля и централизованной диагностики.
В каждом РШ производится установка концентратора КДСТ‑СВ и набора ФК. Функциональные контроллеры производят сбор, частичную обработку и передачу информации о работе контролируемых объектов на станцию через концентратор связи КДСТ‑СВ, в результате чего обеспечивается выполнение следующих функций:
-
сбор дискретной информации о состоянии блок-участка (переезда);
-
измерение временных характеристик работы кодовой аппаратуры;
-
измерение напряжений в контрольных точках сигнальной установки и переезда;
-
обнаружение отклонений измеряемых параметров от установленных норм и формирование диагностической информации о неисправностях;
-
передача полученной диагностической информации о сигнальной точке и результатов измерений на станцию.
Оборудование станционной части устанавливается, как правило, на посту ЭЦ на свободных стативах. Данные контроллеры обеспечивают выполнение следующих функций:
-
сбор диагностической информации о сигнальной точке и результатов измерений с линейного оборудования КДСТ;
-
передача полученной информации в линейный концентратор информации (ЛКИ);
-
отображение состояния сигнальных точек на пульт-табло ДСП.
Алгоритм функционирования и процедуры информационного обмена КДСТ с оконечным оборудованием данных определяются программным обеспечением КДСТ.
КДСТ предназначен для применения в условиях с нижним значением рабочей температуры -40 °C при стационарном наземном размещении в шкафах, ящиках и т.п. при наличии вторичной защиты места установки от нагрева солнцем, расположенных на расстоянии в пределах от 1,8 до 5,0 м от ближайшего рельса [2].
2.3 Принцип функционирования КДСТ
Структурная схема КДСТ перегонного и станционного уровней приведена на рисунке 2.1.
Функционирование КДСТ включает в себя:
-
сбор информации, измерение параметров объектов ЖАТ сигнальных точек и переездов перегонными функциональными контроллерами;
-
обработку результатов измерений в соответствии с алгоритмами работы функциональных контроллеров;
-
передачу информации об измеренных параметрах концентратору связи сигнальной точки КДСТ‑СВ по интерфейсу RS‑485;
-
передачу информации от перегонных концентраторов КДСТ‑СВ на станционный концентратор КДСТ‑СВ по линии ДСН (или выделенной физической линии связи);
-
передачу информации от станционного концентратора КДСТ‑СВ на ЛКИ по интерфейсу RS‑485;
а) Перегонный уровень | б) Станционный уровень |
Рисунок 2.1 – Принципиальная схема устройства
-
передачу от ЛКИ [3] на КДСТ‑РЛ команд управления лампами пульта табло ДСП на основной и смежной станциях;
-
накопление базы данных событий и измерений в ЛКИ и передача этой базы данных в АРМ ШНС и в системы вышестоящих уровней;
-
отображение информации, результатов измерений, ведение мониторинга контролируемых средств ЖАТ на станционном АРМ ШНС.
В зависимости от схемы организации линии ДСН (или выделенной физической линии) возможна организация связи по нескольким типовым схемам:
-
однолучевая конфигурация;
-
двухлучевая конфигурация с объединением лучей на станции;
-
двухлучевая конфигурация с разделением лучей на станции.
Двухлучевая конфигурация с разделением лучей на станции приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Двухлучевая конфигурация с разделением лучей на станции
Эта конфигурация – расширение однолучевой конфигурации организации связи. Для обеспечения связи с прилегающими перегонами на станции имеется отдельный концентратор связи КДСТ‑СВ на каждый перегон. На ЛКИ используется отдельные порты интерфейса RS‑485 для связи с КДСТ‑СВ каждого луча. Нумерация адресов в пределах каждого луча производится как и в случае однолучевой конфигурации.
Для обмена информацией между станционным концентратором и перегонными концентраторами КДСТ‑СВ используется временное разделение канала. На один пакет станционного КДСТ‑СВ каждый перегонный КДСТ‑СВ отвечает в свой временной промежуток времени. В канале могут применять 2 типа модуляции: частотная и фазовая. При частотной модуляции возможные скорости обмена информацией равны 1200, 1800 или 2400 бит/с, а при фазовой – 4800, 7200 или 9600 бит/с. Тип модуляции и скорость передачи информации задаются в конфигурации ЛКИ. Типовой конфигурацией является использование фазовой модуляции со скоростью передачи 4800 бит/с. Возможность (или необходимость) применения других скоростей передачи определяется качеством предоставляемого реального канала связи и устанавливается при согласовании с разработчиком.
Период опроса концентраторов КДСТ-СВ обратно пропорционально зависит от скорости передачи в канале связи и количества перегонных КДСТ‑СВ в сети передачи данных. При наименьшей скорости, 1200 бит/с, максимальный период опроса 32 перегонных концентраторов КДСТ‑СВ составляет 10 с. При скорости передачи 4800 бит/с период опроса 2,5 с. При уменьшении числа перегонных концентраторов КДСТ-СВ, включенных в сеть, период опроса пропорционально уменьшается.
Полученный со всех сигнальных точек массив данных станционный КДСТ-СВ передает по запросу через интерфейс RS-485 в ЛКИ (рисунке 2.1, б). ЛКИ осуществляет накопление базы данных событий и измерений и передает ее на АРМ ШНС, в вышестоящие системы диагностики и при необходимости отображает на пульт-табло ДСП, управляя лампами с помощью контроллеров КДСТ-РЛ.
На станции между ЛКИ, концентратором КДСТ‑СВ и контроллерами КДСТ‑РЛ организуется локальная сеть контроллеров RS‑485, в которой ЛКИ является ведущим и производит поочередный опрос контроллеров и передачу им необходимых команд. Концентратор КДСТ‑СВ при этом настраивается на станционный режим работы. Адрес и режим работы КДСТ‑СВ настраивается с пульта технологического ПТ‑03. Для установки адреса КДСТ‑РЛ используются 4 перемычки на печатной плате каждого контроллера. В таблице 2.1 приведены адреса контроллеров в локальной сети RS‑485 основной станции.
Таблица 2.1 – Адреса контроллеров в локальной сети RS‑485 станции
Тип контроллера | Адрес |
КДСТ‑СВ | 1 |
КДСТ‑СВ | 2 |
КДСТ‑РЛ | 3 |
КДСТ‑РЛ | 4 |
Для управления лампами пульта‑табло ДСП на смежной станции устанавливается комплект из концентратора КДСТ‑СВ и контроллеров КДСТ‑РЛ. Между концентратором КДСТ‑СВ и контроллерами КДСТ‑РЛ организуется локальная сеть на основе интерфейса RS‑485. Для КДСТ‑СВ устанавливается перегонный режим работы, производится назначение адреса в перегонной сети и подключение к перегонной сети передачи данных. Для управления лампами пульта-табло смежной станции ЛКИ передает команду управления по перегонной сети передачи данных на КСДТ‑СВ смежной станции, а он в свою очередь ретранслирует эту команду контроллерам КСДТ‑РЛ, подключенным к локальной сети RS‑485 [4].
Адрес и режим работы КДСТ‑СВ настраивается с пульта технологического ПТ‑03. Для установки адреса КДСТ‑РЛ используются 4 перемычки на печатной плате каждого контроллера. В таблице 2.2 приведены адреса контроллеров в локальной сети RS‑485 смежной станции.
Таблица 2.2 – Адреса контроллеров в локальной сети RS‑485 смежной станции
Тип контроллера | Адрес |
КДСТ‑РЛ | 1 |
2.4 Организация телеизмерений на базе КДСТ
Для реализации функций измерения временных характеристик работы кодовой аппаратуры и измерения напряжений в контрольных точках сигнальной установки и переезда на базе КДСТ строятся измерительные каналы. Типы измерительных каналов приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Типы измерительных каналов
Назначение (функция) канала и диапазон измерений | Погрешность измерения | Перечень устройств и цепей, составляющих измерительный канал |
Измерение напряжения постоянного тока в диапазоне ±(3 ‑ 10) В | 2,5 % | КДСТ-АС-10 |
Измерение действующего значения напряжения переменного тока частотой (25, 50) Гц 1% в диапазоне 2,5 ‑ 7 В | 2,5 % | КДСТ-АС-10 |
Измерение напряжения постоянного тока в диапазоне ±(5 ‑ 15) В | 2,5 % | КДСТ-АС-15 |
Измерение действующего значения напряжения переменного тока частотой (25, 50) Гц 1% в диапазоне 4 ‑ 10 В | 2,5 % | КДСТ-АС-15 |
Назначение (функция) канала и диапазон измерений | Погрешность измерения | Перечень устройств и цепей, составляющих измерительный канал |
Измерение напряжения постоянного тока в диапазоне ±(10 ‑ 30) В | 2,5 % | КДСТ-АС-30 |
Измерение действующего значения напряжения переменного тока частотой (25, 50) Гц 1% в диапазоне 7 ‑ 20 В | 2,5 % | КДСТ-АС-30 |
Измерение напряжения постоянного тока в диапазоне ±(20 ‑ 60) В | 2,5 % | КДСТ-АС-60 |
Продолжение таблицы 2.3
Измерение действующего значения напряжения переменного тока частотой (25, 50) Гц 1% в диапазоне 15 ‑ 40 В | 2,5 % | КДСТ-АС-60 |
Измерение напряжения постоянного тока в диапазоне ±(30 ‑ 100) В | 2,5 % | КДСТ-АС-100 |
Измерение действующего значения напряжения переменного тока частотой (25, 50) Гц 1% в диапазоне 25 ‑ 70 В | 2,5 % | КДСТ-АС-100 |
Измерение напряжения постоянного тока в диапазоне ±(60 ‑ 200) В | 2,5 % | КДСТ-АС-200 |
Измерение действующего значения напряжения переменного тока частотой (25, 50) Гц 1% в диапазоне 45 ‑ 140 В | 2,5 % | КДСТ-АС-200 |
Измерение напряжения постоянного тока в диапазоне ±(120 ‑ 400) В | 2,5 % | КДСТ-АС-400 |
Назначение (функция) канала и диапазон измерений | Погрешность измерения | Перечень устройств и цепей, составляющих измерительный канал |
Измерение действующего значения напряжения переменного тока частотой (25, 50) Гц 1% в диапазоне 90 ‑ 280 В | 2,5 % | КДСТ-АС-400 |
Измерение времени от 0,1–4 с между последовательными изменениями состояния входа (включение/выключение) | ±(0,01+0,01*tизм) с | КДСТ-ДС |
Продолжение таблицы 2.3
Измерение времени от 1 до 240 с между изменением состояния любых дискретных входов | ±(0,5+0,01*tизм) с | КДСТ-ДС – линия связи – |
Измерение действующего значения напряжения переменного тока частотой 50 Гц 1% в диапазоне 198 ‑ 242 В | 2,5 % | КДСТ-ФД |
Измерение интервалов времени отклонения напряжения от нормы: 0,5 с – 10 с | ±(0,1+0,01*tизм) с | КДСТ-ФД |
2.5 Типовые исполнения КДСТ
Для облегчения проектирования и поставки оборудования разработаны следующие типовые исполнения комплектов контроллеров перегонного оборудования:
-
КДСТ‑CT‑2П – КДСТ для релейного шкафа сигнальной установки двухпутной автоблокировки переменного тока 25/50 Гц.
-
КДСТ‑CT‑1П – КДСТ для релейного шкафа спаренной сигнальной установки однопутной АБ переменного тока 25/50 Гц.
-
КДСТ‑АПС‑1Ш‑2П – КДСТ для первого релейного шкафа автоматической переездной сигнализации на двухпутном участке.
-
КДСТ‑АПС‑1Ш‑1П – КДСТ для первого релейного шкафа автоматической переездной сигнализации на однопутном участке.
-
КДСТ‑АПС‑2Ш – КДСТ для второго релейного шкафа АПС на двухпутном или однопутном участке.
-
КДСТ‑СТН – КДСТ для основной станции.
-
КДСТ‑СМ – КДСТ для смежной станции.
Исполнения контроллеров выполнены в соответствии со схемами подключения, приведенными в приложении к настоящим техническим решениям. Типовые исполнения КДСТ поставляются установленными на DIN‑рельс, объединенными линиями питания и связи между модулями, ответными частями разъемов для подключения внешних цепей.
Для контроллеров КДСТ‑АС выбраны и максимально унифицированы диапазоны измеряемых напряжений в соответствующих контрольных точках СТ и АПС. При проектировании необходимо определить (и указать при заказе) коды измерительных каналов, которые определяются исключительно проектной документацией и не могут быть определены в типовых решениях.
2.6 Размещение оборудования КДСТ
Оборудование КДСТ сигнальных точек и переездов размещается в релейных шкафах (далее РШ). Контроллеры КДСТ выполнены в пластмассовом корпусе и при монтаже крепятся на DIN-рельс, установленный внутри РШ [5].