Основные направления и перспективы развития систем ДЦ

Содержание

 

 

Введение 7

1 Техническая часть 9

1.1 Основные направления и перспективы развития систем ДЦ 9

1.2 Характеристики, принцип действия и особенности системы

ДЦ “Минск” 17

1.3 Техническая характеристика участка Жлобин – Калинковичи 18

1.4 Техническая характеристика промежуточной станции Горочичи 19

1.5 Схема диспетчерского участка 20

1.6 Таблицы ТУ и ТС для станции Горочичи 21

1.7 Расчет уровней передачи сигналов ТУ и ТС для участка Жлобин -

Калинковичи 25

1.7.1 Расчёт затухания линии и диаграммы уровней передачи

сигналов ТС 25

1.7.2 Расчёт затухания линии и диаграммы уровней передачи

сигнала ТУ 26

1.8 Структура кодовых устройств ЦП ДЦ “Минск”

лабораторной установки ДУ Жлобин – Калинковичи 27

1.9 Индикационное табло лабораторной установки ДУ

Жлобин – Калинковичи 30

1.10 Схемы формирования и передачи сигнала ТУ с ЦП 31

1.10.1 Схема пульт-манипулятора 31

1.10.2 Схема оптических изоляторов 32

1.10.3 Схема фиксации действия диспетчера 33

1.10.4 Схема двоично-десятичного дешифратора набора и

преобразователя двоичного кода в семисегментный 34

1.10.5 Схема шифратора адреса станции, номера группы и

кодирования тактов 34

 

1.10.6 Схема формирования сигнала ТУ 38

1.10.7 Схема формирования сигнала ЦС 39

1.11 Схемы приема и расшифровки сигнала ТС 41

1.11.1 Схема фильтра – демодулятора 41

1.11.2 Схема контроля поступления сигнала ТС 43

1.11.3 Схема фиксации структуры группы 44

1.11.4 Схема фиксации номера группы 45

1.11.5 Схема включения индикации ДУ на табло для

ДУ Жлобин – Калинковичи 49

2 Специальная часть 51

2.1 Устройство сопряжения персональной ЭВМ с аппаратурой ЦП

ДЦ системы “Минск” 51

2.2 Программа “ИМИТАТОР ТС” 51

2.3 Алгоритм работы программы “ИМИТАТОР ТС” 52

3 Экономическая часть 54

4 Вопросы по технике безопасности 58

4.1 Опасность электромагнитного воздействия на оператора 58

4.2 Рекомендации и правила для пользователей 59

5 Электромагнитная совместимость 71

6 Расчет надежности блока ТС по l - характеристикам 74

7 Мероприятия по гражданской обороне 79

7.1 Цель проведения исследований устойчивости работы объектов 79

7.2 Оценка устойчивости элементов объектов к проникающей радиации 79

7.3 Оценка устойчивости элементов объектов к

электромагнитному импульсу 81

Приложение А 83

Приложение В 90

Приложение С 93

Заключение 98

Литература 99

 

Введение

 

 

Непрерывно и интенсивно увеличивающийся парк подвижных объектов, средств обеспечения и обслуживания, перевозочного процесса, усложнение процессов управления транспортными системами ставит перед работниками железнодорожного транспорта ряд проблем. Основными из них являются:

• обеспечение безопасности ответственных технологических процессов по перевозкам людей и грузов;
• охрана окружающей среды.

На железнодорожном транспорте, решение проблемы безопасности непосредственно связано с работой систем автоматики и телемеханики. Одним из основных средств повышения эффективности работы железнодорожного транспорта является широкое внедрение новых систем управления процессом перевозок.

Наиболее эффективным техническим средством оперативного руководства движением поездов является диспетчерская централизация (ДЦ), позволяющая поездному диспетчеру с центрального поста (ЦП) управлять стрелками и сигналами всех линейных пунктов (ЛП), входящих в диспетчерский круг.

ДЦ представляет собой комплекс устройств, состоящих из автоматической блокировки (АБ) на перегонах, электрической централизации (ЭЦ) на станциях и системы телеуправления и телесигнализации (ТУ - ТС), которая предназначена для передачи и приема управляющих и известительных приказов.

Система ДЦ получила широкое распространение на однопутных линиях железных дорог, хотя применяется и на двухпутных, главным образом с интенсивным пригородным движением. Однако наибольший эффект внедрения ДЦ дает на однопутных участках с двухпутными вставками. В этом случае участковая скорость движения поездов повышается на 15 - 25%, а пропускная способность - на 35 - 40%. Штат эксплуатационного персонала сокращается на 50 - 60 человек на каждые 100 км железнодорожных линий.

Проблемы разработок систем автоматики и телемеханики, обеспечивающие ответственные технологические процессы, всегда привлекали пристальное внимание специалистов стран СНГ и зарубежных. На железнодорожном транспорте над решением этих проблем работают специалисты дистанций сигнализации и связи, научно - исследовательских организаций, учебных институтов и университетов, проектных и конструкторских бюро, разрабатывающих и создающих технику автоматики, телемеханики и связи.

 

1. Техническая часть

 

 

1.1 Основные направления и перспективы развития систем ДЦ

 

 

На сети железных дорог имеется много видов технической автоматики, телемеханики и связи. К ним относятся устройства ДЦ. Впервые они появились на участке Люберцы - Куровская Московской дроги в 1936г. Сейчас ДЦ применяется более чем на 30 % железнодорожных линий стран СНГ. Благодаря применению ДЦ штат линейных работников на железных дорогах сократился примерно на 30 тыс. человек.

Широкое внедрение устройств ДЦ на дорогах сети началось по существу с появлением системы ПЧДЦ. Этой системой в 1955 г. был оснащен участок Киров - Котельнич Горьковской дороги. Система ПЧДЦ явилась основным отечественным прототипом системы диспетчерской централизации спорадической передачей сигналов ТУ и ТС. Этот прототип совершенствовался, прежде всего, в направлении замены импульсов постоянного тока в канале ТУ частотными сигналами. Создавалась новая полупроводниковая аппаратура каналов ТУ и ТС. Релейно - контактные логические устройства заменялись бесконтактными. Так возникли частотные системы ЧДЦ, ЧДЦМ, ЧДЦ - 66. Последняя система работает по наиболее совершенному регламенту обмена данными между постом ДЦ и ЛП. Она защищена от возможной потери информации в канале ТС. Для спорадических систем это является определенным достижением.

Своеобразным развитием этого варианта является построение системы ДЦ с разнополярными импульсами постоянного тока в каналах ТУ и ТС без применения аппаратуры частотных каналов. Такая система была разработана для малопроводного управления стрелками и сигналами в удаленных горловинах крупных станций или отдельными станциями в составе узла. Она получила название СКЦ.

В отечественной аппаратуре ДЦ передача сигналов ТУ и ТС импульсами постоянного тока применения не получила, хотя известны зарубежные системы такого типа. Это, например, система фирмы Эриксон, примененная в Швеции на лини Людвига - Оксельзунд и работающая со скоростью 2000 имп/с. Эта система требует периодической ретрансляции сигналов ТУ и ТС на станциях. Расстояние между ретрансляторами не должно превышать 7 км. Это может быть реализовано на однопутном грузонапряженном участке с малой длинной перегонов. В 60 - х годах началась разработка принципиально новой системы ДЦ с непрерывной циклической передачей сигналов ТС. Основной побудительной причиной явилась структурная ограниченность систем ДЦ спорадического действия, допускающих только однолинейное последовательное включение промежуточных пунктов в канал ТС.

Прототипом системы циклического действия стала “Нева” Введенная в эксплуатацию на участке Ленинград - Ушково Октябрьской дороги в сентябре 1967 г. Эта двухпроводная система проверяет состояние 1380 объектов в цикле длительностью 5,4 с по трем параллельным каналам ТС.

Принципы построения получили дальнейшее развитие в системе “Луч” (1978 г.). В ней число каналов ТС было доведено до четырех, а емкость - до 1840 объектов благодаря применению в канале ТУ трехзначной относительно - фазовой модуляции и сокращению полосы частот, занимаемой этим каналом. Все релейно - контактные схемы, сохранившиеся еще в тракте ТУ системы “Нева”, были заменены бесконтактными  логическими.

Практика внедрения системы “Луч” оказалась весьма поучительной. С увеличением объема бесконтактной логической аппаратуры проявились неприятные ее свойства. Её повреждения оказались непредсказуемы и поэтому всегда внезапны. Именно поэтому система такого класса, как “Луч” обязательно должна иметь резервирование комплекта аппаратуры для обеспечения живучести. Эта задача стояла перед разработчиками, но решить ее не удалось. Совершенно очевидно, что система “Луч” должна была иметь не только современное конструктивное исполнение, но и рациональною систему электропитания переменным током от стабилизированных выпрямителей, встроенных в изделия. Это также не было предусмотрено.

Период разработки, освоения и внедрения систем ДЦ циклического действия укрепил представления о тесной связи устройств диспетчерской централизации с техникой железнодорожной технологической связи. В ней информация передается не с помощью речи, а в форме дискретных сообщений. Именно поэтому устройства ДЦ не должны требовать создания и внедрения новых структур связи, отличных от традиционных. Объективно оценивая системы диспетчерской централизации циклического действия следует признать, что они явно ориентированы на человека - пользователя, а не на автоматизированные устройства диспетчерского управления, что в них количественные приемлемые характеристики (речь идет о каналах ТС) достигаются за счет снижения требований к достоверности передачи. Это считалось допустимым, поскольку информация обновляется каждые 5с. Если же изредка и “проскочит” ложное сообщение, то пользователь - диспетчер легко отличит его от достоверной информации и “квалифицирует” как “сбой”. При автоматизации диспетчерского управления требования к достоверности информации повышаются. Системы циклического действия иногда уже не могут удовлетворять новым требованиям без их реконструкции.

Создание новой системы ДЦ началось в 1984 г. Система была названа - АСДЦ.

Система АСДЦ, разработанная специалистами института НИИЖТА и ГТСС, прошла эксплуатационные и приемочные испытания и принята в постоянную эксплуатацию на опытном участке Октябрьской дороги. Система рекомендована для постановки на производство и широкое внедрение на железных дорогах. Система обеспечивает:

• передачу сигналов ТУ с защитой от опасных искажений команд в результате повреждений элементов аппаратуры;
• передачу и отображение на выносном табло и на мониторе сигналов ТС;
• отображение номеров поездов;
• отображение на мониторе и выдачу на печать графика исполненного движения поездов;
• использование функциональной клавиатуры с минимальным числом нажатий клавиш при вводе команд ДНЦ;
• отображение в расшифрованном виде информации о повреждении устройств СЦБ на станциях и переездах;
• резервирование на КП поврежденных комплектов телемеханической аппаратуры по команде ДНЦ, передаваемой с пункта управления, или обслуживающего персонала;
• ввод и передачу ответственных команд с высокой достоверностью.

Система АСДЦ обладает следующими особенностями:

• аппаратура на КП удовлетворяет климатическим и механическим требованиям к аппаратуре ЭЦ и выполнена в виде транспортабельных схемных блоков.
• в системе возможно использование не только кабельных линий, но и воздушных цепи, а также работать по каналам ТЧ системы К-3Т с параллельным выделением каналов.
• сопряжение аппаратуры ДЦ и ЭЦ выполнено по малопроводным схемам.
• в состав технических средств АСДЦ входит выносное табло ТВБУ-ДЦ мозаичной конструкции.

Аппаратура пункта управления АСДЦ может быть использована и для модернизации устаревших постовых устройств система ДЦ “Нева” и “Луч” с сохранением на линейных пунктах существующего оборудования.

В 1989 г. была разработана система диспетчерской централизации на микропроцессорах ДЦМ “Дон” и введена в опытную эксплуатацию на участке Батайск - Староминская, протяженностью 92 км. В 1990 г. система была принята в постоянную эксплуатацию. Система ДЦ “Дон” предназначена для автоматизированного управления, контроля, выработки рекомендаций и оптимальных решений при управлении движением поездов на участках и направлениях железных дорог в реальном времени. Ее основные функции:

• сбор и отображение в реальном времени данных о состоянии объектов телеконтроля;
• отображение аварийных ситуаций и состояние технических средств СЦБ и линейных пунктов управления ;
• передача с ЦП управления команд телеуправления к исполнительным устройствам промежуточных станций и запросов текущего состояния устройств СЦБ и линейных пунктов управления;
• передача и реализация ответственных команд;
• автоматическое слежение за поездными перемещениями и индексацией номеров поездов и отображение графика исполненного движения в координатах время - путь;
• автоматическая регистрация графика исполненного движения в графической форме с выводом на плоттер;
• представление справочной информации поездному диспетчеру.