Темір жол бағыттарының модернизациялануы

АҢДАТПА

 

Дипломдық жобада  «М» аралық станциясының, қолда бар ЭО-2 ескірген жүйесін ЭО-МПК микропроцессорлық жүйесіне ЭО-ТМ транспорттық модуліндегі бекеттік құрылғының орналастырылуындағы электрлік орталықтандыру құрылғыларының кешендік модернизациялануы қарастырылған.

Жоба пайдалану, техникалық және экономикалық бөлімдерден тұрады.

Пайдалану бөлімінде станцияның қысқаша  сипаттамасы берілген.

Техникалық бөлімінде электрлік  орталықтандырудың принципиалды сызбасы  құрастырылған.

Экономикалық бөлімінде ЭО-МКП жүйелерінің экономикалық тиімділігін есептеулері келтірілген. 

 

КІРІСПЕ

 

Электрлік орталықтандыру құралдары  тілшілердің қауіпті жұмыстарын болдыртпау, поездардың қауіпті қозғалысын қамтамасыз ету және жақсартуды ұйымдастыру жұмыстарын  маршруттардың дайындалуын тездету үшін теміржол станцияларында пайдаланылатын  тілдер мен бағдаршамдарды басқару жүйелерін ұсынады.  Электрлік орталықтандыру  - құрылғылардың күрделі кешені, ол өзіне тілдер мен дабылдыарды, рельстік тізбектерді, электр қоректендіру көздері, аралықтар байламдары сызбалары (жартылай автоматты және автоматты құлыптаулар, автоматты жылжымалы станция) және басқа да құрылғыларды басқару, олар диспетчерлік орталықтандыру мен диспетчерлік бақылау құрылғыларын басқару болып табылады.

ЭО да әрбір орталықтандырылуға қосылуда тілдер электр желісімен жабдықталады, ол оның алмасуын, қауіпсіздік жағдайларды ұстанудағы жағдайларды бақылау және матасуды орындайды. Басты және қабылдау-жөнелту бағыттары, сонымен қатар поезды маневрлі маршруттарға қатысушы тілдер, олардың бостығын бақылау үшін рельстік тізбектермен жабдықталады. Электрлік орталықтандыру құрылғысы  станцияның бағыттық дамуына жіберілетін барлық маршруттардың дайындалуын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар бағдаршамдардың дабылдық көрсеткіштеріне рұқсат беретін қосылуларда поезд қозғалысының барлық қауіпсіздігі тексеріледі: оқшауланған аймақтардың бостығы, кіріс маршруттар, жүріс және қауіпсіз тілдерінің дұрыс орналастырулары, маршрутта бос емес тілдің ауыстырылу мүмкіндігін мен қарсы маршруттарды дайындау ерекшелігін қарастырады. Маршрутта бос емес тілдерді ауыстырудың мүмкін еместігі тілдік электр желілерінің басқару  тізбектерін сөндіруді қамтамасыз етеді. Мұндай іс-әрекетті маршруттағы тілдердің матасуы деп атайды. Қарсы маршруттардың берілуі  бағдаршам ашылысы уақытымен, орнатылып отырған маршрутпен шығарылып, жалпы оқшауланған секциялардағы қозғалмалы бірліктердің жалғасуына дейін.

Отандық электрлік орталықтандыру жүйелерін құрастыруда осы саланың  басты жобалаушы институттарының  бірінің жұмысымен ажырамас байланысқан – ол барлық электрлік орталықтандыру жүйелереін құрастырушы “Гипротранссигналсвязь” (ГТСС) болып табылады.

Майда станциялар үшін релейлік типтегі  электрлік орталықтандыру жүйелерінің  бірінші отандық жүйелері  “Гипротранссигналсвязь” институтымен құрастырылып және 1936 жылдан бастап автоматты құлыптану учаскелерінде кең пайдалана бастады. Электрлік орталықтандыруларды аралық станцияларда жаппай енгізу 60-шы жылдардың соңынан басталды. Қолда бар теміржол автоматикасы техникасы құралдарын ауыстыру мен телемеханики (ТАТ)  Ресейлік темір жолдарда  негізінен 1965 жылдан 1985 жылдар аралығында құрастырылған. өткізгіштік қабілеттің жоғарылату мүмкіндігі темір жол аймақтарының автоматты құлыптау құрылғыларымен жабдықтау, диспетчерлік орталықтандыру, жартылай втоматты құлыптау, станцияларды электрлік орталықтандыру құрылғыларымен ауыстыру, теміржолдарды электрификациялау, жаңа бағыттар мен екінші жолдар құрылыстарының көлемдерін ұлғайту есебімен қамтамасыз етілген.

Қазіргі уақытта  Ресейдің теміржолдарының станцияларында электрлік орталықтандыруға қосылған  136,3 мың тілдер бар, ол дегеніміз  темір жол тілдерінің барлығынын 75,7% құрайды деген сөз. 

 

 

1 ЭЛЕКТРЛІК ОРТАЛЫҚТАНДЫРУ ЖҮЙЕЛЕРІН ТАҢДАУ ЖҮЙЕСІ 

1.1 Қолда бар жүйелерді талдау

Қазіргі уақытта қолда бар ТАТ (теміржол автоматикасы мен техникасы) техниклық құралдардың жағдайы мен құрылымы  теміржол транспортын құрылымдық қайта құру бойынша мәселелерді шешудегі және  ОАО «РЖД» пайдлану шығындарын төмендететін маңызды факторларды құраушы болып табылады. Тозығы жеткен құрылғылардың үлкен көлемі, элементтік базасының сенімділігінің төмендігі, диагностикалау құралдарының болмауы тасымалдау процессімен байланысты қызмет етуде пайдалану шығындарының ұлғаюына алып келеді. Электрлік орталықтандырудың барлық пайдаланушы жүйелері 1990 жылға дейін енгізілген, сапасы мен деңгейі бойынша  тасымалдау процессінің кешендік автоматика талаптарын қанағаттандырмайды, жаппай ақпараттық ендірулерді тежейді, оларды пайдалануда адам күшін қажет етпейтін технологияларды ендіруді қамтамасыз етпейді, тасымалдау процессінің жоғарғы және орташа деңгейдегі жүйелерімен ірқашанда үйлесімді емес, айтарлықтай пайдалану шығындарын талап етеді.  ОАО «РЖД» құлыптауды және дабылды орталықтандыру департаментімен «2006-2010 жж. Аралығында автоматика және телемеханика құралдарын жаңарту және дамыту бағдарламасы» құрастырылған. Бұл бағдарламада «іс-әрекет етіп отырған құралдардың басым бөлігі, физикалық ескеруден басқа, олардың үлкендігі, ресурстар сыйымдылығы, пайдалануда қажырлы еңбекті талап ететіндігі. ЭО техникалық құралдарының сауығуы жылына шамамен 9 мың тілдерді модернизациялауды талап етеді» айтылып кетілген.

Бүгінгі күні  жаңаларды жоспарлап  және қолда бар электрлік орталықтандыру құралдарын  модернизациялауда көп  назар техникалық шешімдердің унификациялануына, техникалық талаптардың жоғарлауына, басқарудағы үлкен жеңілдіктердің құрастырылуына, электромеханик пен станция бойынша кезекшінің жұмысының жақсартылуына үлкен назар аударылуда, ол дегеніміз электрлік орталықтандырудың барлық жүйелеріне тән.  

ЭО қолда бар техникалық құралдарын релейлік жүйелермен модернизациялауда (ЭЦИ) индустриалды монтажды ЭО жүйелері, сонымен қатар ірі және орташа станциялар үшін БМРЦ-БН,  майда станциялар үшін бір уақытта оқшаулаушы бағаналардың қысқартылуымен тональды рельстік тізбектерге  (ТРТ) өтуімен  ЭО-12-2000, ЭО-12К   пайдалану ұсынылған.  ЭО барлық жүйелері, тәртіп бойынша , өтпелі тоқтың тілдік электр желілерінің  бес желілік басқару сызбасында жоспарланады.

Сонымен қатар,  соңғы жылдары  олар аралықтарға жақын жатқан тораптардың дабылдарын авто құлыптау диспетчерлік орталықтандырудың сызықтың пункт функциясын өзіне толық алғаннан кейін,  ол басқарудың біріктірілген жүйелерін жасау мәселелеріне  толық жауап беретін микропроцессорлық (МПЦ) және релейлік-процессорлық (РПЦ) электрлік орталықтандыру жүйелерін ендіру қажеттілігі пісіп жетілді.  Сондықтанда қазіргі уақытта, 2002 жылдан бастап, толық модернизациялау және кешендік қайта құрастыру үшін, көбнесе гибридтті релейлік-процессорлық және микропроцессорлық ЭО жүйелерін пайдаланып келеді.  Микропроцессорлық техниканы пайдалану ЭО жаа функциялармен толықтыруға, жүйе деңгейін айтарлықтай интеллектуалды қылуына мүмкіндік береді. Мұндай жүйелер өзін-өзі диагностикалайды, басқарудың бірегей автоматтандырылған жүйесін жасау үшін  кез-келген кешендік аппаратты-бағдарламалық кешендермен оңай жалғасады. Мұндай жүйелерде тапсырыс беріліп отырған маршруттардың шоғырлануы мен маршрут трассасының автоматты таңдап алынуы;  поездардың қозғалыс гафигі мен уақытына сәйкес маршрутарды автоматты түрде орналастыру; жолаушылар автоматика құрылғысын автоматты басқару;  белгілі бір уақыт аралығында  компьютер жадында барлық поезд жағдайларын сақтау және оператордың іс-әрекетін автоматты тіркеу; компьютерлік жүйені  станция бойынша кезекшіге кеңесші және талдаушы жүйе ретінде пайдалануды шоғырландыруға  болады. МПЦ жүйесі  басқарушы есептеуші кешен (ЭО БЕК) диспетчерлік орталықтандырудың релейлік бекеті (ДО РБ) және  электромеханиктің автоматтандырылған орнының бақылау-диагностикасы (РМ ШН) бірігуін қамтамасыз етеді.

Релейлік жүйелерге тән  үлкен  монтаждық және қосушы дұрыстау жұмыстары  болмағандықтан МПЦ және РПЦ құрылысы мен дайындалуы жеңілдетілген. МПЦ жөңдеу процессін жеңілдету үшін  техникалық диагностикалу жүйесімен жабдықталған және  бас тарту индикациясындағы бақылауға жарамды жүйе түрінде орындалады. Сонымен қатар, микропроцессорлық контейнерлік ЭО пайдалану ЭО жаңа бекеттерінің құрылыстарын ең болмағанда на 50% объектіге төмендетеді, өйткені жүйелер аппаратураларды қолда бар бөлмелерде орналастыруға мүмкіндік береді, талшықты-оптикалық желілерді пайдалану арқылы құралдардың децентрализациялық орналастыруда желілерді үнемдейді, сонымен қатар тоқтың күшеюінің артуында кедергіден қорғауды қамтамасыз етеді.

Релейлік аппаратуралардың минималды  саны штат, сонымен қатар пайдалану шығындары ретінде оның шынайы қысқаруын айтады, ол дегеніміз техникалық пайдаланудың жаңа техникаларын ендіру бірегейлігіне қол жеткізеді: фирмалық сервистік орталықтарды құрастыру, ЖАТ әкімшілік техникалық құралдар мен алыстағы  мониторингті ұйымдастыру. 

 

1.2 Станцияның сипаттамасы 

 

М станциясы  (1. сурет) 8 тілге, 15 бағдаршамға  ие, олардың 10 поездік, 5 маневрлік. Электрлік  орталықтандыру құрылғысында қалыпты  жанып тұратын линзалық бағдаршамдар орнатылған. Басты және жанама бағыттар бойынша  кіріс және шығыс ретінде, поездардың қауіпсіз өтуін қамтамасыз ететін, мачталық бағдаршамдар пайдаланылған.

Жанама бағыттардың кіріс бағдаршамдары  мен маневрлері ергежейлік болып  орнатылған. Бағдаршамдар қозғалыстың бағытының оң жақ бетінде немесе олармен оқшауланған бағыттың осьінде орналастырылған. Тілдер  өтпелі тоқ электр желілермен жабдықталған, олар тілдердің ауысуы, жабылуы мен бақылауын қамтамасыз етеді.

М станциясы  үш қабылдап-жөнелту бағыттарына ие. Олардың 1Б және 2Б – басты, өйткені олар аралық бағыттың жалғасы болып табылады, 3Б – жанама. Станциядағы барлық бағыттар тақ және жұп поездарын қабылдау үшін арналған. Станция бойынша поездар (тәулігіне 36 жұп поездар) және маневрлік қозғалыстар болады. Бектілген бағыт бойынша қозғалыс бағыты тілдері маршрутталған болып аталады, ал бекітілмегенде – маршрутталмаған.

Бағыттардың және тілдердің бостығын бақылау үшін және поезды және маневрлік  жұмыстардың тиімділігін жоғарылату үшін станция бағыттары мен кіре берістері оқшауланған тілдік және бағытық учаскілерге бөлінген. Олардың шекараларында оқшаулаушы бағаналар орнатылып, ал учаскілердің өздері рельстік тізбектермен жабдықталған.

 

1. сурет. «М» станцияның  сызбалық жоспары

 

М станцияның қолда бас электрлік орталықтандыру жүйесі  ЭО-2 жүйесі бойынша орындалған (Альбом ТР-60-2-64).  Мұндай ЭО жүйеде маршруттарды станция бойынша к ехекші орналастырып, ол үшін  батырмалар мен тақтадағы қолтұтқа көмегімен тілдер мен дабылдарды басқарады. Маршрутты орналастыру және оны пайдалану үшін кезекші тақта алады. 

ЭО құрылғыларын кешендік модернизациялау  мақсатында, ДО–МПК диспетчерлік орталықтандырылуға салынып жатқан Дёма – Кропачёво  аймақтары станцияға бұдан кейін  қосылады, М станциясында  (ЭО-МПК) микропроцессорлық электрлік орталықтандыру жүйесі жоспарлануда жүйенің орындаушы тобы болып БМРЦ-БН (БН типтегі релені пайдаланумен модернизацияланған блоктар) болып табылады. 

(ЭО-МПК) жоспарланып отырған  жүйеде тілдер мен дабылдарды  басқару станция бойынша кезекшімен орындалады (немесе поез диспетчерімен) компьютер мониторында клавиатура немесе басқару «тышқан» пайдаланып отырып. Маршрутты орналастыру және осы жүйеде оны пайдалану жайлы мәліметті станция бойынша кезекші (поезд диспетчері) компьютер мониторынан алады.

Жоба ДСП және СЦБ аппаратураларын  бекетке ЭО-ТМ Лосиноостравск ЭТЗ  өндірген  тасымалдаушы типтік модульдерден (ЭО-МПК) – ТР-02-200-МПК контроллерлерімен бағдарланылатын микро ЭВМ базасындағы дабылдар мен электрлік орталықтандыру тілдері мен дабылдарын жоспарлау үшін типтік материалдармен орындалған.

 

2 РЕЛЕЙЛІК-ПРОЦЕССОРЛЫҚ ЭЛЕКТРЛІК ОРТАЛЫҚТАНДЫРУДЫ ЭО-МПК ЖОСПАРЛАУ

 

2.1 Жүйенің сипаттамасы

 

Микро ЭВМ базасындағы релейлік – процессорлық электрлік орталықтандыру  мен бағдарламалаушы контроллерлер (ЭО-МПК) компьютерлі теміржол технологиясы орталығымен (КТЖО)2001 жылы Петербург мемлекеттік бағыттар мен қатынастар университетімен құрастырылып және магистральды транспорт пен метрополитенге енгізілеген. ЭО-МПК жүйесі маршруттардың тапсырмаларын автоматизациялау функциясының жүзеге асырылуы, станция объектілерін басқару және бақылау, дәстүрлі релейлік жүйелердің орындаушы сызбаларында оңай бірлесіп, ЭО-МПК техникалық құралдары ешқандай да шығынсыз (ДО-МПК) диспетчерлік орталықтандыру бекетінің сызықтың функциясын жүзеге асырады.

ЭО-МПК жүйесінде тілдерді басқаруда бағдарламалық және жеке басқарубағдарламасы жүзеге  асырылады, сонымен қатар  алдында тұрған кезеңде маршруттарды автоматты орнату (СБК – станция бойынша кезекші келісуімен) құрылғының дұрыс жұмыс жасамауы немесе жауап бермеуінде ауызша хабарламалар мүмкіндігін жіберу  қамтамасыз етеді. ЭО-МПК үш деңгейлік құрылым бойынша құрастырылады, ондағы жоғарғы деңгей станция бойынша кезекшінің (СБК АЖО) автоматтандырылған жұмыс орынын және орталықтандыру бекетіндегі электромеханик (АЖО ШН)  құрайды.

 Екінші деңгейге  басқару құралдары мен бақылаудың техникалық құралдарының кешендері (БТҚ)  жатады. Үшінші деңгей блокты маршрутты-релейлік орталықтандырудың орындаушысынан (БМРО-БН) тұрады, сонымен қатар қозғалыс қауіпсіздігін қамтамасыз ететін функцияларды орындау, сенімділігі І класстағы реленің минималды санын басқарады.

  ЭО-МПК жүйесінің сыйымдылығы шектеусіз. Релейлік – процессорлық орталықтандыру құрылғыларын ЭО-МПК жобалауда басқару және бақылаудың техникалық құралдар (ББ БТҚ) кешенінің құрылым санын анықтау қажет.

- Екі позициялық объектілерде  ақпаратты жинақтау бойынша ББ  БТҚ максималды сыйымдылығы 504 объектіні құрайды. 

- Басқару бойынша максималды  сыйымдылық – екіпозициялық объектілерде 408 дейін.

ББ БТҚ құрылғыларының кешені ЭО-ТЦ транспорттық модулінде орналасады, релейлік стативтермен бір қатарда  орналасқан және 74 нөміріне ие.

СБК АЖО (Станция бойынша кезекшінің автоматтандырылған жұмыс орны) РС компьютерлерінде («А» және «Б») жиынтығында Pentium типіндегі өндірістік процессорлардың стандартты конфигурациясында қор ретінде таратылған. Басқару командасы тек бір ғана жиынтықта мүмкін – белсенді, екінші компьютер дайындық қорда және тек станцияның жалпы жоспарын немесе нормативті-анықтамалық ақпаратты көрсетудегі визуализациялау үшін пайдаланылуы мүмкін.