Оборудование сцб что это
Устройства сигнализации, централизации и блокировки
Из Википедии — свободной энциклопедии
Устро́йства сигнализа́ции, централиза́ции и блокиро́вки (СЦБ) — совокупность технических средств, используемых для регулирования и обеспечения безопасности движения поездов (другими словами, для предотвращения столкновений, сходов с рельсов и других аварий).
В первые десятилетия существования железных дорог безопасность движения поездов обеспечивалась за счёт сотрудника железной дороги, подающего сигналы рожком. Впоследствии на станциях установили тросовую систему управления семафорами. Стрелки для приёма поездов на тот или иной путь в большинстве своём переводили стрелочники.
После Великой Отечественной войны, технологическое оснащение железных дорог начало улучшаться. Был налажен серийный выпуск электромагнитных реле и суперсхем, управляющих этими реле. Железнодорожные станции в массовом порядке оборудовались релейной централизацией, с постепенным увеличением количества реле на одну стрелку: от 30 реле в начале переоснащения до 120 реле на стрелку в последней версии централизации под кодовым названием «Миллениум» (ЭЦ-12-2003).
В современном мире безопасность движения поездов обеспечивается с помощью микропроцессорных систем. На Российских железных дорогах переоснащение такими системами протекает медленно, в ответственных схемах используются иностранные элементы. На нескольких сотнях станций используется шведская система микропроцессорной централизации «Эбилок-950» (Ebilock-950). На железных дорогах Российской Федерации существует ряд разработчиков и производителей систем централизации и блокировки (Например, АО «НПЦ „Промэлектроника“»), продукция которых активно внедряется и эксплуатируется РЖД и аналогичными инфраструктурами СНГ.
Устройства СЦБ
Устро́йства сигнализа́ции, централиза́ции и блокиро́вки — совокупность технических средств, используемых для обеспечения безопасности и регулировки движения поездов. На магистральном транспорте Российских железных дорог приняты самые жёсткие в мире критерии безопасности.
В первые десятилетия существования железных дорог безопасность достигалась всадником с рожком, скачущим впереди паровоза. Впоследствии на станциях установили шнуровую систему управления семафорами. Стрелки для приёма поездов на тот или иной путь в большинстве своём переводили бабушки-стрелочницы.
После войны всё стало бурно развиваться, развивались и устройства сигнализации, централизации и блокировки. Стали появляться серийно выпускаемые электромагнитные реле и суперсхемы, управляющие этими реле. Станции в массовом порядке стали оборудовать релейной централизацией, причём постепенно всё больше реле стало приходиться на одну стрелку. Если в начале развития это число составляло около 30, то последняя версия централизации под кодовым названием «Миллениум» (ЭЦ-12-2000) имеет уже 120 реле на стрелку.
В настоящее время дело обстоит иначе. В мире появились высокие технологии. Однако внедрение микропроцессорных систем на Российских железных дорогах протекает медленно, так как к уровню безопасности предъявляются очень высокие требования.
С недавнего времени на Российских железных дорогах используется шведская система «Эбилок-950» (Ebilock-950). Теперь их микропроцессорной централизацией оборудован не один десяток станций.
Содержание
История СЦБ
Поскольку в 1920-х годах телефонная связь и электрожезловая система не могли обеспечить нужную пропускную способность на железных дорогах, в этот период началось совршенствование систем сигнализации и связи на железных дорогах. Основные положения по применению автоблокировки на железных дорогах были разработаны в конце двадцатых годов профессором Я. Н. Гордеенко. Он создал систему четырёхзначной автоблокировки для однопутных участков, позволившую значительно увеличить их пропускную способность.
Большая заслуга в разработке новых средств СЦБ в 1930-х годах принадлежала коллективам ЦНИИ НКПС, Транссигналсвязьпроекта и специализированных заводов НКПС в Москве, Ленинграде, Киеве.
С середины тридцатых годов начинается массовое строительство систем релейной централизации. В труде «Основы диспетчерской централизации на железнодорожном транспорте» под руководством профессора Н. В. Лупала были разработаны принципы построения системы диспетчерской централизации.
Основы новых систем электрической централизации управления стрелками и сигналами были описаны в его же книге «Электрическая централизация стрелок и сигналов». Эта и другие работы учёного были использованы при оборудовании диспетчерской централизацией участка Люберцы — Куровская в 1936 г.
Следующим шагом в разработке СЦБ были полупроводниковые элементы. Это произошло в период 1960-1970-x годов. Первая станция на территории бывшего СССР с бесконтактной централизацией была использована на станции Резекне Балтийской железной дороге в 1968 году, а также на станции Обухово в 1969 году. Сейчас это часть Санкт Петербурга.
Период 1980—1990-ых годов известен внедрением микропроцессорных и компьютерных средств железнодорожной централизации. Появление микропроцессорной базы активировало строительство новых станционных систем. Первая система СЦБ с применением компьютеров была построена в Швеции на станции Гётеборг (1975). Система была разработана компанией Telefon AB L M Ericsson in Mölndal и основана двух компьютерах в режиме реального времени. Один из них был включен, другой — просто готов к работе. В СССР в разработке микропроцессорной СЦБ принимали участие железнодорожные институты Санкт Петербурга, и Харькова. А также институт ГипроТрансСвязь.
В разработке компютерной СЦБ приняли участие следующие компании: Siemens (Германия),
См. также
Ссылки
Литература
История Отечественных Железных Дорог (Г.М.Фадеев) Станционные системы автоматики и телемеханики, Вл.В. Сапожников, Б.Н.Елкин, И.М.Кокурин (Москва Транспорт, 2000)
Оборудование сцб что это
На железных дорогах широко применяют различные средства автоматического и телемеханического управления производственными процессами: движением поездов, электроснабжением и пр. Важнейшими средствами железнодорожной автоматики и телемеханики являются устройства сигнализации, централизации стрелок и сигналов и путевой блокировки (СЦБ).
Обычно системами автоматики осуществляется регулирование, контроль и управление объектами, когда расстояние между ними невелико, а если объекты удалены, то система автоматически преобразуется в систему телемеханики. На практике не всегда можно провести четкую грань между системами автоматики и телемеханики, так как они часто используются совместно.
К устройствам сигнализации относятся сигнальные приборы, при помощи которых передают на поезда приказы и извещения о запрещении или разрешении движения, ограничении скорости и т.п.
Устройства централизации стрелок и сигналов служат для управления из одного пункта стрелками и сигналами, расположенными далеко друг от друга. Эти устройства обеспечивают такую взаимозависимость между стрелками и сигналами, которая исключает открытие сигналов, если стрелки не поставлены в нужное положение, а сигналы враждебных маршрутов не закрыты.
Устройства путевой блокировки предназначены для регулирования движения поездов по перегонам таким образом, чтобы между поездами было расстояние, необходимое по условиям безопасности. Это возможно потому, что устройства путевой блокировки не допускают открытия сигнала до тех пор, пока участок пути занят другим поездом.
Все устройства СЦБ в зависимости от их назначения условно делят на две группы: устройства СЦБ на перегонах и устройства СЦБ на станциях.
К первой группе относятся автоблокировка, автоматическая локомотивная сигнализация, путевая полуавтоматическая блокировка, ко второй — электрическая, диспетчерская и горочная централизация.
Системы железнодорожной автоматики и управления движением поездов необходимы для обеспечения безопасного руководства эксплуатационными процессами на железных дорогах.
Цели и задачи систем железнодорожной автоматики, телемеханики и управления следующие:
системы железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) обеспечивают безопасное управление транспортными процессами. Главным в них является аспект безопасности;
системы управления движением поездов обеспечивают оптимальное управление последовательностью основных и вспомогательных процессов при организации перевозок.
Взглянув на контур управления в системе ЖАТ, можно убедиться, что протекающие в нем процессы обусловлены внутренними событиями. Теоретически и на практике несколько процессов могут идти параллельно. В системах управления движением поездов процессы инициируются внешними факторами, такими, как график движения поездов, реагирование на возникновение потребности в перевозках и т. д.
Обе системы используют средства и методы передачи и обработки информации. Вопросы безопасности, надежности и доступности важны в обеих системах, даже если они служат различным целям: СЖАТ регулирует процессы перевозоки предупреждает аварии и крушения, в то время как система управления движением поездов должна предупреждать ошибки, влияющие на эффективность управления перевозками.
В современных системах управления и ЖАТ используются похожие технические компоненты (промышленные компьютеры, микропроцессорное управление), но любой вопрос в отношении их безопасности и эксплуатационной готовности следует рассматривать комплексно, принимая в расчет взаимосвязь обеих систем в разных ситуациях.
История развития систем сигнализации
XIX век
Появившиеся впервые в 1859-1860 гг. на дорогах красные диски надолго утверждаются на наших железных дорогах как один из основных видов входных сигнальных приборов.
Красные диски имелись двух типов.
В конструкции второго вида диск и фонарь вместе со стойкой могли поворачиваться на 90°. При обоих конструкциях диск, повернутый плоскостью к поезду, а ночью красный огонь требовали остановки; диск, стоящий параллельно пути, а ночью белый огонь разрешали вход поезду на станцию.
Управление дисками полагалось производить либо с пассажирской платформы, либо от входных стрелок. Однако имелось много дисков с приборами управления, расположенными непосредственно на стойках.
Зеленый диск представлял собой деревянный столб 6-8 м высотой с дощатым железным кругом с прорезью, прикрываемой зеленым стеклом, за которым помещался вставной или подъемный фонарь. Позже для зеленых дисков стали применять в качестве столбов старые рельсы, а диски изготовлять из тонкого котельного железа.
Красные диски устанавливались перед входной стрелкой на расстоянии от 10 до 100 сажен (21-210 м), в зависимости от местных условий, с таким расчетом, чтобы при маневрах поезда не выходили за диск.
Зеленые диски, или «дальние предельные сигналы», устанавливались за 250400 сажен (530-850 м) от входной стрелки.
Назначением красных дисков являлось «закрытие входа на станцию во время производства маневров», а также запрещение одновременного приема поездов противоположных направлений на однопутных дорогах.
Первые диски на Петербурго-Варшавской дороге были выписаны из-за границы. Это были так называемые диски Робера, управляемые посредством одного провода, в которой включался подвесной груз для регулировки натяжения провода. Это регулирующее устройство имело ряд недостатков: для открытия диска требовалось приложить большое усилие, при закрытии возможны были ушибы сигналиста, наконец, зимой диск часто не открывался.
Красные диски применялись на многих дорогах, но далеко не на всех. Железные дороги в этот период почти все находились в руках частных обществ, и вопросы технического оснащения железных дорог часто рассматривались лишь с точки зрения получения наибольших доходов.
Установка красных и зеленых дисков была произведена большинством железных дорог в течение 1870 г.
Однако отдельным дорогам по их просьбе были разрешены некоторые отступления. На Одесской дороге было разрешено применять деревянные семафоры, сигнализирующие днем красным шаром, а ночью красным фонарем. Фонарь и шар поднимались посредством веревки, конец который привязывался к перекладине на мачте. Вместе с тем технический комитет рекомендовал применить управление семафором посредством проволоки от пассажирской платформы.
Московско-Рязанской и Ряжско-Моршанской железным дорогам было разрешено «в виде исключения, впредь до утверждения министерством однообразного для всех дорог положения о сигналах, сохранить существующие у них вместо красных дисков на станциях и полустанциях семафоры, с тем, однако же, чтобы они были установлены не посередине станции или полустанции, а непременно у входных стрелок».
Некоторые дороги мотивировали просьбы о разрешении применить деревянные семафоры вместо металлических дисков тем, что первые могут быть изготовлены дорогой и, следовательно, дешевле дисков, выписываемых из-за границы.
В 1873 г. министерством путей сообщения было издано первое «Положение о сигналах», обязательное для всех русских железных дорог. Это положение санкционировало применение красных и зеленых дисков. Вместе с тем допускались и семафоры.
Согласно «Положению о сигналах» 1873 г., семафоры устанавливались как для указания поездным агентам свободного пути и необходимости остановки, так и для извещения путевой стражи о выходе поезда со станции. Такие путевые семафоры предупреждали путевую стражу о приближении поезда поднятым вверх крылом под углом 135° к мачте, а ночью белым огнем.
Входные семафоры вместо красных дисков применялись в 1870-х гг. уже в довольно значительных размерах. Сигнал остановки подавался семафорами посредством горизонтального положения крыла и красным огнем ночью. Сигнал «путь свободен» показывался либо отвесным положением крыла и белым огнем ночью (Московско-Брестская, Балтийская железные дороги), либо наклонным вниз на 45° к мачте (Московско-Рязанская, Рязано-Козловская железные дороги), либо наклонным вверх на 45° к горизонтали.
Семафоры устанавливались справа от пути, иногда крылом на путь, иногда крылом в поле. Семафоры имели обычно и контрольные огни, расположенные по направлению к станции, причем в качестве ночных контрольных огней применялись красный, зеленый, белый, синий, голубой.
На некоторых дорогах пользовались особыми станционными семафорами. Такие семафоры устанавливались посредине станции у станционных платформ и имели по два крыла, расположенных с обеих сторон мачты.
На Балтийской железной дороге такие семафоры давали три показания:
На Петербурго-Варшавской железной дороге подобный семафор был введен в 1872 г. на ст. Петербург, но каждое крыло могло занимать два положения: горизонтальное и наклонное.
Сигнализация безостановочного прохода через станцию вообще осуществлялась различно.
Опущенное положение крыла 1 семафора «С» при остальных (2, 3, 4) крыльях в горизонтальном положении разрешало поезду, идущему из В, войти на товарную станцию, такое же опущенное положение крыла 1 семафора «С», при условии, что поезд, идущий из Т, прошел открытый дальний семафор «Ф», разрешало и этому поезду войти на товарную станцию. Опущенное крыло 3 семафора «Б» разрешало поездам, следующим из В или Т (при условии открытого семафора «А»), проследовать к П.
Опущенное вниз крыло 2 семафора «С» разрешало проследовать на Т как поезду, идущему из П, так и поезду, отправляющемуся с товарной станции в Т, и, кроме того, разрешало поезду, идущему из Е, вход на товарную станцию (при условии, что открыт дальний семафор «Д»).
Опущенное крыло 4 семафора «Б» разрешало проследование на В поезду, идущему из П, отправление поезду на В с товарной станции и вход на товарную станцию поезду, идущему из Е (при условии, что открыт дальний семафор «Д»).
Сигнализация с современной точки зрения совершенно неудовлетворительная! Одно и то же показание семафора подавалось поездам, идущим с разных линий, одно и то же показание разрешало прием на станцию, отправление с нее и проследование поездов по линии, не проходящей через станцию.
Особенно неудобными были ночные показания. Не говоря уже об одновременном горении на рядом расположенных семафорах зеленого и красного огней, каждое разрешительное зеленое показание могло быть воспринято при пяти различных передвижениях. «Экономия» на семафорах очевидно способствовала не ускорению, а замедлению движения поездов и совершенно не содействовала безопасности их движения.
Конструкции семафоров, применявшихся на дорогах, были весьма различны. Применялись как деревянные, так и металлические мачты.
Управление семафорами и дисками производилось как с пассажирских платформ, так и от стрелочных будок, а иногда непосредственно с мачты. В первых двух случаях от переводного станка шла однопроводная проволочная передача к рычажному приводу с противовесом, устанавливаемому на мачте. На резервных шкивах проволока заменялась железной цепью. В передачу иногда включался примитивный компенсатор, большей же частью вместо компенсатора для регулировки натяжения тяги устанавливались стяжные муфты.
Недостатки существовавших на дорогах сигнальных устройств живо чувствовались передовыми работниками и для улучшения сигнализации предлагались соответственные мероприятия.
В докладе инженера М. Рутковского на первом совещательном съезде инженеров службы пути предлагалось, например, вводить семафоры вместо красных дисков, применять в семафорной проводке компенсаторы, устанавливать электрические повторители семафоров в помещении телеграфа.
Докладчик вполне правильно указывал следующие преимущества семафоров перед красными дисками:
а) при значительно большей высоте семафоров крылья их проектируются, как правило, на фон неба;
б) семафоры более ветроустойчивы;
в) от семафоров можно получать большее число показаний;
г) усилие для перемещения крыльев требуется меньше, чем для поворота диска.
Съезд, в общем, одобрил предложения докладчика и даже пошел далее, отметив в своем решении желательность введения предупредительных сигнальных приборов, дающих знать машинисту, в каком положении находится «дальний» (входной) семафор (открыт он или закрыт). Управление предупредительным диском рекомендовалось производить со станции и связывать с управлением входным семафором. Видимый предупредительный прибор считалось возможным заменять или дополнять звуковым сигналом, обращающим внимание поездной бригады на приближение к станции, как, например, петардами, автоматическим свистком Тимоховича и т. п.
Указывалось, что места установки предупредительных сигнальных приборов должны быть таковы, чтобы машинист имел возможность остановить поезд перед закрытым входным семафором.
Вместе с тем этот съезд признал выходные сигналы излишними, ввиду выдачи письменного или телеграфного разрешения. Такому решению способствовало, очевидно, незначительное распространение в то время на русских железных дорогах путевой блокировки и недооценка роли последней.
В 1883 г. были введены «Правила движения по железным дорогам», значительно разнящиеся от аналогичных правил 1874 г. Один из видных железнодорожных специалистов того времени И. И. Рихтер так говорил о новых правилах: «Положение о сигналах 1873 г., построенное на принципе открытых пунктов опасности и перегонов и условного или дозволительного блока, не отвечает интенсивности движения, требующей перехода к принципу закрытых пунктов опасности и переговоров или абсолютного блока». Комиссия, подготавливавшая правила движения 1883 г., рассматривала также проект нового «Положения о сигналах на железных дорогах (паровозных), открытых для общего пользования», разработанного ее подкомиссией. Этот проект в жизнь не был введен, главным образом по финансовым соображениям, но явился весьма интересным, почему немного на нем остановимся.
Таким образом, по принятой в настоящее время терминологии, предвиделись входные («предельные») и предупредительные (входные дальние) сигнальные приборы. Аналогичные «предельным» семафоры намечались и для блокпостов; в качестве выходных предполагались семафоры на два показания. Если исключить применение белого огня как сигнального, в остальном проект был, несомненно, прогрессивным, он предвидел скоростную трехзначную сигнализацию, осуществленную на наших дорогах лишь после революции. Быть может, прогрессивность предлагаемой сигнализации также явилась одной из причин отклонения проекта. Однако на некоторых дорогах новая сигнализация частично осуществлялась, положение же о сигналах 1873 г. официально сохранялось в течение 36 лет.
Управление сигнальными приборами осуществлялось преимущественно одиночным проводом. Двойная проволочная передача применялась для управления семафорами всего лишь на 8 дорогах.
Конструкции семафоров и дисков были весьма разнообразны. Так, были известны до 10 конструкций красных дисков и до 15 конструкций семафоров.
Семафорные мачты применялись как деревянные, так и металлические из корытообразного железа или решетчатые из уголкового железа.
На некоторых дорогах применялся управляемый с мачты двукрылый двухсторонний семафор на три показания.
Существовали семафоры с крылом, вращающимся вокруг оси, расположенной в центре тяжести крыла на особом кронштейне. Фонарь устанавливался в чугунном кожухе, внутри которого имелись очки с красным стеклом в сторону пути и синим в сторону станции. Очки связывались с поводком, соединенным с тягой, идущей от рычага с противовесом на мачте. Разрешительное показание давалось белым огнем.
Для контроля показаний семафоров при недостаточной видимости контрольных огней употреблялись электрические повторители в виде подвижного указателя-гальваноскопа или маленькой модели семафора с подвижным крылышком. Кроме того, при открытии семафора практиковалось включение звонка на платформе.
Применялись также механические повторители: либо в виде невысокого семафора, либо в виде небольшого поворотного красного диска, включающиеся в провод основного сигнала. Повторитель ставился у платформы и включался между рычагом и входным семафором, если управление последним производилось рычагом, установленным в помещении телеграфа.
Оригинальный маршрутный указатель был установлен на ст. Дебальцево. Этот указатель применялся при приеме и отправлении поездов и указывал одно из трех направлений движения. На мачте была установлена железная коробка с шестью отделениями, снабженными фигурными вырезами, прикрываемыми зелеными или молочными стеклами. Вырезы могли прикрываться щитками, управляемыми рычагами, помещенными в запираемом ящике на платформе.
Хотя «Положение о сигналах» 1873 г. пересмотрено не было, но некоторые новые указания по сигнализации» были даны в «Правилах содержания и охранения паровозных железных дорог» 1883 г. Так, параграф 146 этих правил требовал ограждения станций «сигналами» и «предупредительными сигналами»; параграф 149 устанавливал минимальную видимость сигнала остановки в 300 сажен (640 м); параграф 152 требовал установки повторителей или звонков.
В 1880-х гг. делаются первые попытки электрического управления семафорами.
В 1889 г. Н. А. Рахманиновым на ст. Москва Московско-Рязанской железной дороги были произведены опыты по управлению диском при помощи электричества.
Позднее были предложены и устанавливались электросемафоры и других русских изобретателей (Воловского, Филя и др.).
Оригинальные сигнальные приборы с электрическим управлением были предложены начальником службы телеграфа Курско-Харьково-Азовской дороги К. А. Кайлем. Входной диск снабжался цилиндрической коробкой с круглыми отверстиями с обеих сторон. Внутри коробки устанавливался электромеханизм, управляющий передвижением цветных стекол, перекрывающих отверстия в цилиндрической коробке. Принцип устройства электромеханизма несколько напоминает устройство сигнального механизма современного прожекторного светофора. Якорь поляризованного реле посредством зубчатой передачи управляет «окуляром» с цветными стеклами. Центр тяжести «окуляров» находится ниже точки опоры вала и стремится поставить якорь «А» в горизонтальное положение, соответствующее положению среднего красного стекла, чему помогает и противовес «Г». При пропускании через обмотку реле тока одного направления якорь, отклоняясь в одну сторону, ставит перед отверстием синее стекло (уменьшение скорости), а при пропускании тока обратного направления ставит «окуляр» в положение, при котором белый свет фонаря (путь свободен) ничем не прикрывается.
Устройства сигнализации, централизации и блокировки
Железнодорожный светофор – основное сигнальное устройство на железнодорожном пути. Это оптический прибор, сигнализирующий днем и ночью цветом одного или нескольких огней.
Указатели маршрутные буквенные, цифровые и положения предназначены для указания пути приема, отправления или направления следования поездов и маневровых составов.
Типы современных устройств СЦБ на станциях
Централизация предназначена для управления всеми стрелками и сигналами, расположенными на станции или в отдельном ее районе, из одного пункта – поста централизации.
Электрическая централизация представляет собой систему централизованного управления объектами с помощью электрической энергии.
Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов – МПЦ EBILock 950
(совместная российско-шведская технология)
МПЦ EBILock 950 внедряется на сети железных дорог России с 1999 г. Предназначена для обеспечения безопасности и управления движением поездов на станциях и перегонах любых размеров, конфигурации и назначений, включая станции стыкования различных видов тяги поездов. В систему интегрированы функции автоматической (АБТЦ-Е) и полуавтоматической блокировки, удаленного управления районами и парками станций, а также возможности удаленного мониторинга и интеграции с системами верхнего уровня (диспетчерской централизации и контроля).
Достоинства МПЦ EBILock 950:
·Полное соответствие как европейским (CENELEC SIL 4), так и российским стандартам безопасности.
·Бесконтактное управление стрелками и сигналами на основе интеллектуальных объектных контроллеров.
·Резервирование основных компонентов системы.
·Организация связи по петлевому принципу, резервирование канала связи.
·Расширенная диагностика системы, позволяющая выявлять предотказные состояния оборудования.
·Возможность централизованного или децентрализованного размещения оборудования.
·Высокий уровень готовности: применение типовых промышленных модулей, испытания программно-аппаратного комплекса осуществляются в заводских условиях, на объект поставляется полностью проверенное и отлаженное оборудование.
·Модульный принцип построения, возможность увеличения количества управляемых объектов.
·Техническое сопровождение системы:
— круглосуточная служба технической поддержки;
— центры сервисного обслуживания в Москве, Иркутске, Новосибирске и Красноярске;
Структурная схема МПЦ EBILock 950
Основу МПЦ EBILock 950 составляют центральное процессорное устройство (ЦПУ) и система централизованных или распределенных объектных контроллеров.
ЦПУ МПЦ EBILock 950 собирает информацию о состоянии различных напольных объектов, обрабатывает данные централизации и направляет приказы соответствующим объектным контроллерам, которые, в свою очередь, управляют напольными объектами.
Система передачи данных обеспечивает передачу приказов от ЦПУ в объектные контроллеры и статусных сообщений о состоянии напольных объектов в ЦПУ через резервируемые каналы.
Центральное процессорное устройство МПЦ EBILock 950 (система обработки зависимостей централизации)
ЦПУ EBILock 950 R3 – одно ЦПУ осуществляет управление и контроль до 150 логических объектов
ЦПУ EBILock 950 R4 – одно ЦПУ осуществляет управление и контроль до 3000 логических объектов
Для обеспечения условий безопасности в центральном процессорном устройстве применяется принцип дублирования аппаратных средств с диверсификацией программного обеспечения.
ЦПУ состоит из двух идентичных полукомплектов, с независимым электропитанием и сетевым подключением каждый. Один из них работает, выполняя функции управления. Второй постоянно находится в режиме «горячего резерва», обрабатывая ту же самую информацию. В любой момент при отказе активного полукомплекта резервный готов взять на себя его функции, обеспечивая бесперебойность работы системы.
Каждый полукомплект содержит три микропроцессора: два основных процессора работают, используя диверсифицированное программное обеспечение; третий выполняет сервисные функции.
Диверсифицированное программное обеспечение разработано двумя независимыми группами программистов, строго следуя соглашениям по кодированию. Программы имеют идентичные функции и должны получать одинаковые результаты выполнения этих функций.
В системе осуществляется непрерывный обмен информацией между ЦПУ и объектами управления и контроля.
МПЦ EBILock 950 имеет встроенную систему диагностики состояния аппаратных средств централизации и объектов управления и контроля.
Дублирование ЦПУ также может быть организовано по принципу «холодного резерва».
Система объектных контроллеров
(интерфейс к напольным объектам СЦБ)
Система объектных контроллеров МПЦ EBILock 950
Объектные контроллеры осуществляют функции по управлению и контролю напольных объектов, таких как светофоры, стрелки, переезды, рельсовые цепи и др.
Каждый объектный контроллер может управлять одним или несколькими объектами.
Объектные контроллеры могут устанавливаться централизованно или децентрализованно (в контейнерах или шкафах в непосредственной близости от напольных объектов.)
Максимальное расстояние между объектными контроллерами и ЦПУ не ограничено.
При децентрализованном способе размещения объектных контроллеров использование кабеля сводится до минимума, а также снижается риск возникновения индуцированных/наведенных токов, вызывающих помехи в работе сигнальных устройств.
В случае выявления предотказного состояния или отказа, встроенная система самодиагностики автоматически локализует поврежденный элемент до отдельной печатной платы.
Система может оборудоваться устройствами защиты от импульсных перенапряжений.
Комплект устройств защиты от импульсных перенапряжений
Управляющая и контролирующая система
(автоматизированные рабочие места дежурного по станции, электромеханика, оператора пункта технического обслуживания вагонов, оператора местного управления стрелками)
Автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП)
— архивирование и протоколирование действий эксплуатационного персонала по управлению объектами, поездной ситуации на станциях и перегонах, а также состояния всех объектов управления и контроля;
— возможность получения из архива параметров работы напольных устройств СЦБ для последующего прогнозирования их состояния или планирования проведения ремонта и регулировки, не допуская полных отказов в работе этих устройств.
Для обеспечения бесперебойности работы системы АРМ резервируются.
Реализованные в МПЦ EBILock 950 функции:
· Двойное управление стрелками и светофорами маневровых районов без ограничения вариантов передачи на местное управление.
· Управление тормозными упорами (местное).
· Замыкание и размыкание маршрутов скоростного пропуска поездов.
· Ограждение путей для производства работ по осмотру и ремонту подвижного состава.
· Блокировка путевых участков, светофоров, стрелок для исключения, в необходимых случаях, возможности управления ими.
· Увязка со станциями с «нулевыми» перегонами.
· Управление удалёнными станциями и парками станций.
· Интеграция с системами:
– диспетчерской централизации «Диалог», «Нева», «Тракт», «Юг», «Сетунь»;
– автоматического управления тормозами;
– мостовой и тоннельной сигнализации;
– диагностики АПК ДК, АСДК, ЧДК;
– автоматической и полуавтоматической блокировки всех типов, используемых на российских железных дорогах;
– оповещения работающих на железнодорожных путях;
– контроля схода и наличия волочащихся деталей подвижного состава;
– контроля нарушения габарита подвижного состава;
– горочной автоматической централизации и горочной автоматической локомотивной сигнализации.
Микропроцессорная централизация ЭЦ-ЕМ
Российская система микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ с интегрированной автоблокировкой на базе управляющего вычислительного комплекса УВК РА разработки ОАО «Радиоавионика» предназначена для централизованного управления объектами низовой и локальной автоматики на малых, средних и крупных железнодорожных станциях и прилегающих перегонах с соблюдением всех требований по обеспечению безопасности движения поездов Архитектура УВК РА основывается на трехканальной структуре, работающей по мажоритарному принципу (два из трех).
Структурная схема системы ЭЦ-ЕМ
Важнейшими элементами ЭЦ-ЕМ являются:
— Управляющий вычислительный комплекс микропроцессорной централизации стрелок и сигналов УВК РА;
— Совмещенная питающая установка СПУ.
УВК РА осуществляет в реальном времени сбор, обработку и хранение информации о текущем состоянии объектов централизации. На основании полученной информации реализуются технологические алгоритмы централизованного управления станционным напольным оборудованием с формированием и выдачей управляющих воздействий.
Управляющий вычислительный комплекс УВК РА
Одновременно производится непрерывная диагностика состояния системы с формированием и оперативной передачей на рабочее место дежурного по станции (РМ ДСП), в системы диспетчерского контроля и диспетчерской централизации информации для отображения состояния объектов централизации и результатов диагностирования микропроцессорных средств системы.
РМ ДСП содержит три промышленных компьютера, один из которых находится в рабочем режиме, второй – в «горячем» резерве и третий – в «холодном» резерве. На станциях с разделением на зоны управления для каждой зоны устанавливается свой комплект РМ ДСП. В состав РМ ДСП могут входить табло коллективного пользования, на которых укрупненно отображается мнемосхема станции.
Автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) совместно с системами диспетчерского контроля обеспечивает:
— мониторинг работы электронных модулей и линий связи ЭЦ-ЕМ;
— мониторинг работы напольного оборудования;
— мониторинг работы источников бесперебойного питания;
— мониторинг значений электрических параметров (напряжений, токов, и др.);
— мониторинг состояния увязки УВК РА с релейной частью;
— доступ к архиву протоколов работы ДСП, технологических и системных сообщений УВК РА;
— обработку и анализ архивной информации о работе ЭЦ-ЕМ, составление протоколов работы системы;
— предоставление справочной информации.
Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов МПЦ-И
Отечественная система МПЦ-И разработанная ЗАО «НПЦ «Промэлектроника» реализует все функции централизации, необходимые для безопасного управления технологическим процессом на станции.
Структура МПЦ-И включает в себя:
— управляющий контроллер централизации (УКЦ) с программой логики центральных зависимостей для осуществления маршрутизированных передвижений по станции. Управляющий контроллер централизации резервированной системы МПЦ-И (по умолчанию) выполнен по принципам горячего, ненагруженного резервирования («два плюс два»);
— автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) для обеспечения возможности удаленного мониторинга состояния объектов МПЦ-И;
— телекоммуникационный шкаф ШТК. ШТК обеспечивает работу всех автоматизированных рабочих мест на станции (с полным автоматическим резервированием всей аппаратуры), предоставляет возможность простой увязки с любой из внешних систем, в т. ч. ДЦ, АСУТП, а также обеспечивает информационную безопасность, протоколирование и архивирование работы оборудования и действий персонала;
— пульт резервного управления для прямопроводного управления стрелками при возникновении неисправностей обоих комплектов АРМ ДСП или УКЦ. Пульт резервного управления не применяется в резервированной системе МПЦ-И;
— объекты централизации (аппаратура рельсовых цепей, счета осей, светофоры, электропривода, маневровые колонки, пульты пунктов технического осмотра и т.п. напольное оборудование, серийно выпускаемое заводами промышленности), кабельная сеть СЦБ, а также объектные контроллеры или интерфейсные релейные схемы для управления ими.
Для электропитания микропроцессорных устройств МПЦ-И, стрелок и светофоров на станции разработана система гарантированного питания СГП-МС.
Программно-аппаратные средства МПЦ-И обеспечивают:
— разделение крупных станций на неограниченное число зон управления (как постоянно действующих, так и сезонных);
— выделение на станции с маневровой работой участков для временного местного управления (как с организацией дополнительного рабочего места, так и при помощи управления со стрелочного поста);
— интеграцию малодеятельных станций в объединенные посты управления без помощи средств центральных постов ДЦ и без необходимости установки на них линейных пунктов ДЦ, оставляя при этом возможность локального управления;
— организацию многоуровневых иерархических систем управления типа «зона – станция – участок – дорога» с возможностью оперативной передачи управления на соответствующий уровень при необходимости.
Встроенная автоматическая подсистема измерений сопротивлений изоляции и других электрических параметров постовых устройств позволяет использовать систему МПЦ-И в качестве средства измерения или мониторинга параметров устройств СЦБ (в том числе удаленного).
Реализуя широкий спектр функций, МПЦ-И является одной из самых компактных централизаций. Если нет возможности построить здание поста, можно разместить аппаратуру МПЦ-И в транспортабельных модулях, а также в высвобождаемых помещениях уже имеющихся зданий.
Наличие системы автоматизированного проектирования (САПР). позволяет во-первых, в несколько раз сократить трудоёмкость проектирования, во-вторых, обученный эксплуатационный персонал, имеющий соответствующие права, может самостоятельно и оперативно вносить коррективы в программное обеспечение МПЦ-И при изменении проекта путевого развития на станции.
Работа по адаптации МПЦ-И достаточно проста благодаря дружественному интерфейсу САПР, хотя и требует определенных специфических знаний и ответственности.
Микропроцессорная централизация МПЦ-МЗ-Ф
МПЦ-МЗ-Ф представляет собой централизованный аппаратно-программный комплекс, предназначенный для дистанционного управления и контроля состояния стрелок, светофоров и других станционных объектов, а также для выдачи дежурному по станции оперативной, архивной и нормативно-справочной информации с протоколированием работы устройств и действий персонала («черный ящик»).
МПЦ-МЗ-Ф является проектно-компонуемым изделием, строящимся по иерархическому принципу с возможностью использования системы на станциях любой конфигурации.
Аппаратура системы соответствует требованиям безопасности по уровню SIL 4, согласно европейскому стандарту EN 50129, что подтверждено Испытательным центром железнодорожной автоматики и телемеханики Петербургского государственного университета путей сообщения (ПГУПС).
Высокая эксплуатационная готовность достигается за счет применения трех идентичных процессорных модулей, работающих по схеме два из трех. Для обеспечения безопасности обработка осуществляется только в том случае, если как минимум два вычислительных канала выдают одинаковые результаты.
Управляющий компьютер ЕСС производства Сименс
Такое решение позволяет зафиксировать сбой в работе любого из трех процессорных модулей и отключить его. При этом система продолжает работать в режиме два из двух, а информация об ошибке фиксируется в базе данных. Поврежденный модуль можно заменить и ввести в работу без остановки всей системы. Сбои в работе системы предотвращаются на аппаратном и программном уровнях. Применяются алгоритмы и методы, позволяющие выявить неисправность оборудования и перевести систему в безопасное состояние.
Основной и резервный АРМ ДСП на базе двух персональных компьютеров промышленного исполнения
При проектировании станций применяется система автоматического проектирования (САПР), что позволяет существенно снизить время на разработку технологического программного обеспечения для новых станций. Система принята в постоянную эксплуатацию и рекомендована к тиражированию на сети железных дорог РФ в двух вариантах исполнения: с релейно-контактным и бесконтактным управлением стрелочными электроприводами и светофорами.
Типы современных устройств СЦБ на перегонах
АБТЦ применяется на однопутных и многопутных перегонах с любым видом тяги.
Контроль состояния участков пути выполняется рельсовыми цепями (РЦ) тональной частоты. Применяются несущие частоты Гц и частоты модуляции 8 и 12 Гц.
Основные технические характеристики
Максимальная дальность управления светофором (по кабелю), км
Максимальная дальность управления рельсовой цепью
при автономной тяге
Несущие частоты, Гц
420, 480, 580, 720, 780
Частоты модуляции, Гц
Микропроцессорная система автоблокировки АБТЦ-М с централизованным размещением аппаратуры, тональными рельсовыми цепями и дублирующими каналами передачи информации
Основные преимущества системы:
Повышение надежности работы за счёт:
• резервирования основных узлов системы;
• применения более надёжной элементной базы;
• уменьшения количества элементов системы, в том числе и расхода сигнального кабеля.
Повышение коэффициента готовности (живучести) за счёт:
• использования дублирующего канала передачи информации на локомотив и с него;
• возможности реконфигурации построения системы при отказе отдельных её узлов и датчиков;
• построения резервированной системы электропитания.
Повышение безопасности движения поездов на перегоне за счёт:
• использования дополнительного кодирования сигналов в рельсовых цепях с целью исключения взаимного влияния;
• использования логики проследования поезда по перегону;
• возможности воздействия на перегонные устройства (включение запрещающих показаний на светофорах и т. п.) со стороны дежурного по станции или диспетчера с целью ограждения и ограничения скорости движения в зоне производства работ и т.п.
Система интервального регулирования движения поездов с подвижными блок-участками на базе аппаратуры АБТЦ-М позволяет повысить пропускную способность и сократить межпоездной интервал попутного следования. Местонахождение поезда определяется с точностью до одной рельсовой цепи средней длиной 250 м. Применение подвижных блок-участков позволяет обеспечить минимальный межпоездной интервал до 3-х мин и повысить пропускную способность перегона до 20% по сравнению с системами АБ с фиксированными длинами блок-участков, в том числе и АЛСО.
Схема построения системы интервального регулирования движения поездов с подвижными блок-участками без проходных светофоров с расширенными функциональными возможностями
Автоматическая локомотивная сигнализация с непрерывным каналом связи АЛС-ЕН
Для улучшения условий ведения поездов и повышения безопасности движения, увеличения пропускной способности линии и улучшения условий труда локомотивных бригад применяется автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС). Это специальные устройства, дополняющие автоблокировку, при помощи которых показания путевых светофоров с приближением поезда к ним передаются на светофор локомотива, установленный в кабине машиниста.
АЛС характеризуется количеством и числом сигнальных показаний. По способу передачи сигналов с пути на локомотив устройства АЛС делятся на АЛС точечного типа (АЛСТ) АЛС непрерывного типа (АЛСН)
Наряду с трехзначной системой АЛСН на железных дорогах России внедряется перспективная многозначная (192 команды) система передачи информации на локомотив – АЛС-ЕН. Для уменьшения времени передачи информации и обеспечения высокой помехозащищенности в системе АЛС-ЕН используется двукратная фазоразностная модуляция несущей частоты 174,38 (+/-0,1) Гц, позволяющая организовать два независимых фазовых подканала. В каждом из подканалов используются 8-разрядные комбинации самосинхронизирующегося модифицированного кода Бауэра.
Использование в системе АЛС-ЕН двукратной фазоразностной модуляции и помехозащищенного кодирования позволяет значительно уменьшить мощность передающих устройств, так как необходимый уровень полезного сигнала на входе приемника достигается при сигнальном токе в 5-8 раз меньшем, чем в системе АЛСН.
В отличие от классической АЛСН, АЛС-ЕН позволяет передать на локомотив различную информацию (показание светофора, движение прямо или с отклонением, допустимая скорость, количество свободных блок-участков и др.), что необходимо для обеспечения скоростного и высокоскоростного движения. Поэтому АЛС-ЕН используется на высокоскоростной линии Москва – Санкт-Петербург.
Наиболее крупные сортировочные горки с переработкой свыше 5500 вагонов в сутки относятся к горкам повышенной мощности.
Управление расформированием составов на сортировочной горке осуществляется с горочного пульта управления, на котором размещены стрелочные коммутаторы, рукоятки управления вагонными замедлителями и кнопки управления горочными сигналами.
Устройства электропитания УЭП-МПК-ШПТ
Комплекс УЭП-МПК-ШПТ предназначен для электропитания систем электрической централизации, постов механизации и автоматизации сортировочных горок, маневровых постов централизации и обеспечивает электропитание релейных схем электрической централизации и увязок, средств вычислительной техники (УВК, АРМ, ЦВС), напольного оборудования и др.
В состав УЭП-МПК-ШПТ включена система бесперебойного питания на основе шины постоянного тока, обеспечивающая непрерывность работы ответственных устройств при перерывах и переключениях внешнего электроснабжения. Применяется с вводными устройствами с отдельным ИТ для каждого фидера и с общим ИТ, причем могут запитываться, как от однофазных, так и трехфазных фидеров питания.
Ввод в УЭП-МПК источников переменного тока осуществляется через вводные устройства ВУФ-МПК. В качестве третьего фидера может использоваться ДГА с автозапуском при пропадании всех внешних источников питания.
Все УБП объединены общей шиной постоянного тока (ШПТ). Напряжение на ШПТ выбирается исходя из мощности нагрузок станции из ряда 48, 110, 220 В. При необходимости можно наращивать мощность УЭП-МПК-ШПТ параллельным включением нескольких УБП.
Напряжение питания бесперебойных нагрузок СЦБ формируется с помощью одного или нескольких блоков инверторов, количество которых резервируется по схеме n +1, напряжение 24В для постовых устройств ЖАТ формируется с помощью блока конверторов, количество которых также резервируется по схеме n +1.
Устройства электропитания УЭП-МПК-ШПТ в 2012 г. введены в постоянную эксплуатацию на станции Хоных Красноярской ж.д.
Микропроцессорная электрическая централизация МПЦ-МПК
Система микропроцессорной централизации электрической централизации МПЦ-МПК – это новая разработка в семействе компьютерных систем на базе микро-ЭВМ программируемых контроллеров, предназначена для управления и контроля устройствами железнодорожной автоматики на станциях с помощью компьютерной техники разработки ЦКЖТ ПГУПС (Санкт-Петербург).
МПЦ-МПК в 2012 г. введена в постоянную эксплуатацию на станции Хоных Красноярской ж.д.
Информационный обмен между компонентами системы базируется на стандартных протоколах вычислительных систем и локальных сетей. Использование современных стандартных средств вычислительной техники для ввода и отображения информации не требует изготовления специализированных средств контроля и органов управления.
Отличительной особенностью системы от аналогов является безопасный бесконтактный интерфейс управления и контроля объектами, который спроектирован на принципиально новом подходе функционального преобразования сигнала.
Оборудование центральной вычислительной системы (ЦВС) имеет 100% резерв и состоит из двух параллельно и независимо функционирующих безопасных вычислительных комплектов – «основного» и «резервного», включенных в локальную вычислительную сеть. Каждый из комплектов состоит из двух РС-совместимых промышленных контроллеров и схемы для контроля функционирования комплекта. Нормально оба комплекта подключены к кодовым линиям связи с аппаратурой сопряжения с объектами управления и контроля МПЦ. Один из комплектов является активным и осуществляет реализацию управляющего воздействия на объекты и передачу информации о состоянии контролируемых объектов по каналу связи на АРМ ДСП, а второй комплект ЦВС является пассивным и находится в «горячем» резерве. Контроллеры дополнительных функций также зарезервированы.
Автоматизированное рабочее место дежурного по станции предназначено для организации пользовательского интерфейса по управлению и контролю объектами микропроцессорной централизации на станции. АРМ ДСП в минимальной конфигурации выполнено на основе двух ПЭВМ (комплекты А и Б), объединенных локальной сетью. В эту сеть также включено АРМ электромеханика, а также, при необходимости, могут быть включены другие пользователи информации о передвижении поездов на станции (АРМ оператора, маневрового, станционного диспетчеров и т.п.). Для отправления хозяйственного поезда и толкача на перегон в аппаратной ДСП устанавливается щиток ключей-жезлов. Дополнительно АРМ ДСП может комплектоваться выносными плазменными панелями.
Оборудование АРМ ДСП имеет 100% резерв и состоит из двух параллельно и независимо функционирующих комплектов – «А» и «Б», включенных в локальную вычислительную сеть. Один из комплектов является активным и осуществляет реализацию управляющего воздействия на объекты и прием информации о состоянии контролируемых объектов по каналу связи от КТС УК. Второй комплект АРМ ДСП является пассивным, применяется только для отображения текущей информации и находится в «горячем» резерве. Оба комплекта в процессе работы обмениваются информацией между собой по ЛВС.
Релейно-процессорная централизация стрелок и светофоров РПЦ-Е
Система релейно-процессорной централизации стрелок и светофоров РПЦ-Е разработана компанией ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)».
Система РПЦ-Е предназначена для частичной модернизации существующих станций с любым количеством стрелок, оборудованных электрической централизацией, как с сохранением исполнительной группы (все существующие типовые альбомы для проектирования), так и со строительством новой исполнительной группы, выполненной по альбому МРЦ-10БН. Система позволяет сохранить существующее напольное оборудование в полном объёме.
Также, РПЦ-Е легко интегрируется с МПЦ EBILock 950, например, при строительстве нового парка и его оборудовании устройствами микропроцессорной централизации. При этом у ДСП получается единое рабочее место, и оператор управляет устройствами МПЦ и ЭЦ однотипно.
РПЦ-Е состоит из автоматизированных рабочих мест ДСП и ШН, имеющих все функции, реализованные в микропроцессорных централизациях, сервера РПЦ-Е, реализованного на промышленных компьютерах, а также из распределённых УСО. Последние выполнены на базе промышленных контроллеров в конструктиве, позволяющем размещать их, как с лицевой, так и с монтажной стороны статива с доступом к существующему монтажу.
Система имеет горячее резервирование всех компонентов.
В ходе модернизации демонтируется наборная группа (при её наличии), и существующий пульт-табло. Станция оборудуется автоматизированными рабочими местами. Система предусматривает увязку с другими системами по каналам передачи данных.
В 2012-м году РПЦ-Е введена в постоянную эксплуатацию на станции Абакан Красноярской ж.д. (114 стрелок).