Предмет: Автоматизированные системы управления на транспорте
Тип: Курсовая работа
Объем: 33 стр.
Год: 2015
|
Закрыть
|
Автоматизация диспетчерского управления на участках и узлах
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Организация управления движением поездов 6
1.1 Руководство технологическим процессом управления движением поездов 8
1.2 Автоматизация информационного обеспечения поездных диспетчеров 9
2. Автоматизированная система диспетчерского управления «ДИАЛОГ» 12
2.1 Структура 13
2.2 Структурная схема центрального поста диспетчерской централизации 14
2.3 Устройство и работа составных частей БМ-1602 15
2.4 Обеспечение безопасности движения поездов 18
3. Диспетчерская централизация системы "Тракт" 22
3.1 Структурная схема центрального поста диспетчерской централизации 24
3.2 Подсистема контролируемого пункта 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 33
ВВЕДЕНИЕ
Экономика любого государства не может успешно функционировать без развитой транспортной системы. В России железные дороги по-прежнему остаются основным видом транспорта для перевозки массовых грузов, реализации экономических взаимосвязей между регионами. В сопоставлении с другими видами транспорта, железнодорожный является наиболее конкурентоспособным и доступным. Железная дорога при внешней своей простоте является сложнейшим механизмом, состоящим из множества звеньев единого технологического процесса, направленного на удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов, и как любой механизм нуждается в обслуживании и управлении со стороны человека. Основной задачей управления технологическим процессом на железнодорожном транспорте является организация перевозочного процесса при безусловном обеспечении безопасности движения и эффективном использовании технических средств. В современных условиях возросли требования к качеству транспортной работы; научно-методическому уровню разработки технологических процессов; графику движения поездов; организационному, информационному и математическому обеспечению перевозочного процесса.
1. Организация управления движением поездов
Железнодорожный транспорт представляет собой сложную, территориально рассредоточенную систему, состоящую из большого числа технологических подразделений (станции, депо, тяговые подстанции и т. д.) и технических средств (локомотивы и вагоны, системы автоматики, телемеханики и связи, контактная сеть и т. д.).
Главная задача железнодорожного транспорта – осуществление перевозок пассажиров и грузов с максимальной производительностью, минимальной себестоимостью и гарантированной безопасностью движения поездов.
Основой организации движения поездов является график движения, объединяющий работу всех подразделений железных дорог. Движение поездов строго по графику обеспечивается правильной организацией и точным выполнением технологического процесса работы станций, депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания и других подразделений, связанных с этим процессом. График определяет последовательность занятия перегонов поездами, время их отправления и прибытия на каждый раздельный пункт, скорости движения, продолжительность стоянок на станциях, весовые нормы и длины поездов. Необходимые условия для обеспечения безопасности движения поездов и своевременного выполнения производственных заданий – четкость действий работников, связанных с движением поездов, конкретная ответственность каждого. В основу организации движения поездов на железнодорожном транспорте положены принципы диспетчерского управления. [1]
1.1 Руководство технологическим процессом управления движением поездов
Оперативное управление является основной функцией управления перевозочным процессом, обеспечивающей разработку оперативных планов, организацию контроля и регулирования. Реализация оперативного управления на железнодорожном транспорте осуществляется через систему диспетчерского руководства, которая выполняет системный контроль над ходом выполнения оперативных планов и реализует ход перевозочного процесса по участкам и станциям. Задача оперативного управления эксплуатационной работой заключается в обеспечении для конкретных условий на каждом участке сети выполнения плана перевозок и наилучшего использования технических средств.
1.2 Автоматизация информационного обеспечения поездных диспетчеров
Поездные диспетчеры участков и узлов (ДНЦ, ДНЦУ) являются непосредственными организаторами выполнения заданий сменно-суточного плана поездной и грузовой работы на участке или в узле. Основными конечными целями их деятельности являются: обеспечение беспрепятственного пропуска поездов всех категорий по перегонам и станциям; своевременный развоз груженых и порожних вагонов по станциям погрузки– выгрузки и их вывоз с участка, узла; организация погрузки маршрутов и сдачи порожних вагонов в регулировку при эффективном использовании перевозочных средств, пропускной и перерабатывающей способностей участков и станций и безусловном обеспечении безопасности движения. В процессе управления по каждому направлению деятельности диспетчер выполняет операции 20–22 видов. При этом различие в составе операций в первую очередь связано с видом действующих на участке средств СЦБ по управлению движением поездов: автоблокировки, полуавтоматической блокировки, устройств диспетчерской централизации или диспетчерского контроля. Существенную специфику в решаемые ДНЦ задачи управления вносит принадлежность диспетчерского круга к узлу: управление парком передаточных локомотивов в увязке с поездообразованием на сортировочных и грузовых станциях; организация продвижения местного вагонопотока с учетом хода грузовой работы на станциях узла и другие. Для повышения производительности труда поездного диспетчера, качества его регулировочной деятельности, освобождения диспетчера от рутинных операций и перехода к безбумажной технологии автоматизированного диспетчерского управления работой участка целесообразно автоматизировать следующие операции, на выполнение которых в целом затрачивается 50–75 % рабочего времени: [6]
2. Автоматизированная система диспетчерского управления «ДИАЛОГ»
Система "Диалог" является диспетчерской централизацией нового поколения и предназначена для управления движением поездов на одно-, двух- и многопутных участках железнодорожных линий, в том числе и высокоскоростных, а также управления объектами энергоснабжения железных дорог и контроля специализированного подвижного состава.
Устройство системы "Диалог" функционально включает в себя современную систему телемеханики с дуплексным или полудуплексным высокоскоростным обменом информацией между центральным (распорядительным) постом и линейными (исполнительными или контролируемыми) пунктами. Система "Диалог" выполняет следующие функции:
2.1 Структура
Система "Диалог" состоит из устройств центрального поста (ЦП), устройств линейных пунктов (ЛП) и каналообразующей аппаратуры. Аппаратура ЦП включает персональные микроЭВМ, устройства ввода и отображения информации, устройства регистрации информации. Перечисленные устройства образуют автоматизированное рабочее место поездного диспетчера (АРМ ДНЦ). Кроме того, на ЦП могут устанавливаться АРМ энергодиспетчера, локомотивного диспетчера, дежурного инженера службы сигнализации, централизации и блокировки. Все АРМ объединяются в информационную сеть. Совокупность АРМ центрального поста одного или нескольких участков, объединенных вместе, представляет собой автоматизированный центр диспетчерского управления (АЦДУ) соответственно участка, региона, отделения или дороги в целом. Структурная схема АРМ ДНЦ системы "Диалог" представлена на рис. 1, где для связи ЦП с ЛП системы "Диалог" используются модемы канала передачи информации (Модем).
2.2 Структурная схема центрального поста диспетчерской централизации
Специализированная управляющая безопасная микроЭВМ типа БМ-1602 предназначена для сбора информации о состоянии двухпозиционных объектов контроля, её обработки, а также управления двухпозиционными объектами управления и обмена информацией с устройствами центра управления. Управление объектами особой важности осуществляется с соблюдением требований безопасности, т. е. с исключением воздействия на них управляющих сигналов в случае отказа технических средств. [1]
БМ-1602 выполнена с защитой от появления необнаруживаемых отказов для обеспечения безопасности движения поездов. Состоит из двух идентичных комплектов, работающих синхронно от одного генератора тактовых импульсов с общими цепями синхронизации, первоначального запуска и повторного перезапуска. Для повышения надёжности возможно использование двух БМ-1602 (основной и резервной) для организации двойной дублированной структуры.
2.3 Устройство и работа составных частей БМ-1602
Структурная схема модуля запуска и контроля представлена на рис. 5.
Модуль запуска и контроля Z включает в себя схемы формирования тактовых импульсов, обеспечивающих работу и синхронизацию всех узлов БМ-1602 (ГТИ и Д); схемы первоначального запуска СЗ при возникновении сбоя в работе (рассогласовании двух комплектов), а также дублированную схему сравнения (СС1 и СС2) контрольных сигналов А и В, поступающих от двух процессорных модулей Р1 и Р2, с фиксацией их рассогласования. Генератор тактовых импульсов ГТИ построен на микросхеме К1810ГФ84. Частота импульсов (10 МГц) стабилизирована кварцевым резонатором. С помощью делителя частоты Д формируются тактовые импульсы, необходимые для работы всех узлов БМ-1602, в том числе с частотой 83 кГц для схемы контроля. Схема первоначального запуска СЗ построена на микросхеме 1533АГ3, осуществляющей временную задержку для установления нормативных значений напряжения питания и формирующей импульс полного сброса процессорных и интерфейсных модулей и модемов. Аналогичное построение имеет схема перезапуска СПЗ при сбоях, которая включается сигналом от схемы формирования сигнала запуска ZAP1 или от сигнала сброса от модуля центрального процессора Р1 (Р2). Схема формирования сигнала запуска первых каскадов схемы сравнения ZAP1 построена на двух счетчиках К555ИЕ5, один из которых используется для счета числа перезапусков. При этом допускается до 8 перезапусков подряд, если при этом работа схемы восстановилась, то счетчик перезапуска сбрасывается, в противном случае осуществляется переход на работу всех устройств БМ-1602 в одноканальном режиме (исключается возможность передачи или выполнения ответственных команд). Схема формирования сигнала запуска вторых каскадов схемы сравнения ZAP2 построена на четырёх счётчиках К555ИЕ5, один из которых используется для счёта числа перезапусков, а два – для задержки выдачи этого сигнала на время тестирования модуля центрального процессора Р1 (Р2).
2.4 Обеспечение безопасности движения поездов
Объектами управления и контроля для ДЦ являются системы автоматики: на станциях – электрическая централизация (ЭЦ), и перегонах –автоматическая блокировка (АБ), с которыми непосредственно связаны устройства линейных пунктов системы ДЦ. При отказах технических средств автоматики на станциях и перегонах ДНЦ вводит временные ограничения скорости и снимает некоторые условия безопасности с устройств автоматики для сохранения движения поездов. Информацию о временных ограничениях скорости и о снятии некоторых условий безопасности с устройств ЭЦ, возникающую на верхних уровнях управления и реализуемую на нижних уровнях системы управления, принято называть "ответственными" командами. Обеспечение безопасности движения поездов в аппаратных средствах системы ДЦ "Диалог" базируется на следующих основных принципах:
3. Диспетчерская централизация системы "Тракт"
Система ДЦ "Тракт" предназначена для применения на железнодорожном транспорте в целях обеспечения заданной пропускной способности железных дорог и безопасности движения при централизованном (диспетчерском) управлении устройствами сигнализации на станциях за счет использования средств вычислительной техники при сопряжении их с устройствами СЦБ и реализации функций АДЦУ. ДЦ "Тракт" представляет собой резервированную систему, которая при однократной неисправности любого функционального узла продолжает выполнять все функции, при увеличении кратности отказов система продолжает функционировать с потерей некоторых рабочих характеристик. Аппаратные средства ДЦ "Тракт" относятся к восстанавливаемым изделиям с непрерывным режимом эксплуатации. Для обеспечения заданного уровня надежности предусматривается резервирование основных узлов системы с реализацией функций самоконтроля. []
Система ДЦ "Тракт" имеет следующие характеристики:
3.1 Структурная схема центрального поста диспетчерской централизации
Пункт управления располагается на центральном посту диспетчерской централизации, который ещё называется диспетчерским центром управления (ДЦУ). Например, структурная схема ДЦУ Читинского отделения Забайкальской железной дороги представлена на рис. 3. В состав подсистемы ПУ входят: АРМ поездного диспетчера соответствующих участков с подсистемой ГИД (АРМ ДНЦ и АРМ ГИД – на схеме не показан); АРМ энергодиспетчера (АРМ ЭЧЦ); АРМ электромеханика ДЦ (АРМ ШНЦ-ДЦ); КТС “Тракт-ЦП”; сервер сети и сетевое соединительное оборудование; архиватор (может быть в составе сервера); программно-технический шлюз системы (на схеме не показан); программное обеспечение общего и специального назначения. В подсистеме ПУ реализована резервированная сетевая архитектура построения с топологией типа “звезда”. АРМ ДНЦ является объектно-ориентированным программно-аппаратным комплексом, предназначенным для контроля поездного положения на участке диспетчерского управления и выдачи команд телеуправления на контролируемые пункты посредством пользовательского интерфейса. АРМ ШНЦ-ДЦ является объектно-ориентированным комплексом, предназначенным для контроля поездного положения на участке диспетчерского управления и работоспособности каналообразующей аппаратуры ПУ, каналов ТС.
3.2 Подсистема контролируемого пункта
Базой подсистемы контролируемого пункта КП служит комплекс технических средств "Тракт-ЛП". Возможное количество двухпозиционных объектов управления на одном КП – 112; возможное количество двухпозиционных объектов ответственного управления на одном КП – 32; возможное количество двухпозиционных контролируемых объектов на одном КП – 1280. КП на основе КТС "Тракт-ЛП" имеет возможность расширения своих функций и состава аппаратных средств. В состав КТС "Тракт-ЛП" (для одного контролируемого пункта) входят (рис. 17):
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В учебном пособии рассмотрены принципы построения современных телемеханических систем управления и контроля движения поездов, руководства технологическим процессом управления движением поездов.
Современные телемеханические системы управления и контроля не имеют технических границ по охвату территорий и количеству объектов управления и контроля, скорости доставки сообщений.
Создание единых дорожных центров управления существенно повысило эффективность управления движением поездов в масштабе дорог за счет ликвидации межотделенческих стыков и изменения границ диспетчерских кругов при изменении объемов движения поездов.