RU2401217C1 - Многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов для сортировочных станций - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к автоматике и телемеханике на железнодорожном транспорте и направлено на повышение безопасности, степени автоматизации и производительности маневровой работы на железнодорожных станциях. Система включает станционное устройство, содержащее управляющий вычислительный комплекс, включающий радиостанцию с антенной и постовой контроллер, контроллер сбора данных, включающий в себя распределенную матрицу опроса и контроллер, электрическую централизацию, ЭВМ автоматизированного рабочего места электромеханика, ЭВМ автоматизированного рабочего места дежурного по станции и бортовую аппаратуру, включающую бортовой контроллер со встроенным программным обеспечением, входы которого соединены с двумя датчиками импульсов, с блоком управления и радиостанцией с антенной, а выходы соединены с входами блока индикации и блока переключателей, через который осуществляется управление силовой установкой локомотива и электропневматическим клапаном устройства автостопа. Дополнительно введены соответственно: в станционное устройство - второй управляющий вычислительный комплекс, второй контроллер сбора данных, вторая распределенная матрица опроса, устройство сравнения сигналов, референцная станция с антенной, контроллер формирования навигационной поправки, в бортовую аппаратуру - бортовой приемник спутниковой навигации с антенной, шкаф управления силовой и тормозной систем локомотива с расширенными функциональными возможностями, связанный с бортовым контроллером и электропневматическими клапанами "Отпуска" и "Торможения", вход которых соединен с выходом шкафа управления силовой и тормозной систем локомотива. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы за счет автоматизации управления технологическими процессами, обеспечивающей повышение безопасности движения на крупных железнодорожных станциях, контроль местоположения и передвижения маневровых локомотивов на станции, автоматического позиционирования локомотивов на маршруте с помощью средств спутниковой навигации, создание информационной платформы для оптимизации работы станции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к автоматике и телемеханике на железнодорожном транспорте и предназначено для автоматизации процесса управления и обеспечения безопасности движения поездов для крупных железнодорожных станций.

Известна система железнодорожной сигнализации, содержащая устройство контроля для управления движением железнодорожных транспортных средств на железнодорожном пути. Система включает память для хранения данных, определяющих физические характеристики железнодорожного пути и местоположений транспортных средств, первый процессор для обработки данных, хранящихся в памяти, чтобы определить допустимые движения транспортных средств, первый интерфейс для передачи данных движения транспортных средств, определяющих допустимые движения транспортных средств, единицу защиты, которую несет по крайней мере одно из транспортных средств для вызова транспортного средства, перемещающегося под управлением устройства контроля, второй интерфейс, получающий данные движения, касающиеся транспортного средства, вторую память для хранения географических данных, определяющих физические характеристики железнодорожного пути, второй процессор для обработки данных движения в зависимости от географических данных, чтобы определить операционную скорость для транспортного средства, и единицы операции для управления перемещением транспортного средства на определенной операционной скорости (US 5437422, 01.08.1995).

Известна централизованная диспетчерская система с распределенными контролируемыми пунктами, содержащая распределенные контролируемые пункты и центральный пункт управления с рабочим местом поездного диспетчера, объединенные внешней локальной сетью. Резервированный центральный блок управления каждого распределенного контролируемого пункта управления состоит из основного комплекта, резервного комплекта и модуля диагностики, которые связаны между собой. Каждый из упомянутых комплектов состоит из модуля управления и модуля связи. Модуль управления содержит однокристальную электронно-вычислительную машину, запоминающие устройства, устройства индикации, устройство сброса, устройство отображения, буфер ввода-вывода, устройство ввода, устройство согласования с локальной сетью, датчик температуры, счетчик времени, устройство преобразования интерфейса, устройство управления упомянутым комплектом и преобразователь напряжения (RU 2240245, 20.11.2004).

В патенте RU 2159716, 27.11.2000 описано устройство для маневровой автоматической локомотивной сигнализации, содержащей бортовое устройство контроля передачи сообщений, передающие устройства, постовые устройства, предназначенные для определения маршрута по состоянию датчиков устройств электрической централизации и для формирования сигналов изменения значения допустимой скорости. Имеются блоки входных данных, контроля выполнения маршрута, формирования и включения аварийного приказа, контроля радиоканала с таймерами и определения координат. Блок контроля выполнения маршрута связан входом с датчиками устройств электрической централизации, а выходами подключен к блоку включения аварийного приказа и блоку входных данных.

Наиболее близким техническим решением является система автоматической локомотивной сигнализации с радиоканалом передачи данных, состоящая из станционного устройства и бортовой аппаратуры и содержащая соответственно: управляющий вычислительный комплекс, включающий в себя радиостанцию с антенной и постовой контроллер, входом соединенный с выходом радиостанции, контроллер сбора данных, включающий в себя распределенную матрицу опроса и контроллер, вход которого соединен с выходом матрицы, электрическую централизацию, исполнительные устройства которой соединены с входами матрицы, автоматизированное рабочее место электромеханика, соединенное с входом управляющего вычислительного комплекса, автоматизированное рабочее место дежурного по станции, соединенное со входом управляющего вычислительного комплекса, соединенного с контроллером сбора данных с помощью локальной вычислительной сети, бортовой контроллер со встроенным программным обеспечением, входы которого соединены с двумя датчиками импульсов, с блоком управления и радиостанцией с антенной, а выходы соединены с входами блока индикации и блока переключателей, через который осуществляется управление силовой установкой локомотива и электропневматическим клапаном устройства автостопа. (См. журнал "Железнодорожный транспорт" №8 за 2002 г., стр.40-42 «Интегрированная система АСТРА-СС». Авторы: С.Ю.Елисеев, Д.А.Соснов, А.Г.Савицкий, А.А.Москалев)

Недостатком вышеперечисленных систем является недостаточная степень автоматизации управления технологическими процессами, низкая точность определения местоположения подвижных объектов, малая информативность для решения оптимизационных задач.

Сущность заявляемого изобретения заключается в устранении указанных недостатков, а именно в расширении функциональных возможностей системы за счет автоматизации управления технологическими процессами, обеспечивающей повышение безопасности движения на крупных железнодорожных станциях, контроль местоположения и передвижения маневровых локомотивов на станции, автоматического позиционирования локомотивов на маршруте с помощью средств спутниковой навигации, создание информационной платформы для оптимизации работы станции.

Предложенное техническое решение соответствует указанным условиям патентоспособности изобретения. Других известных технических решений аналогичного назначения, с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.

Технический результат достигается тем, что в систему автоматической локомотивной сигнализации, состоящей из станционного устройства и бортовой аппаратуры и содержащей соответственно: управляющий вычислительный комплекс, включающий в себя радиостанцию с антенной и постовой контроллер, входом соединенный с выходом радиостанции, контроллер сбора данных, включающий в себя распределенную матрицу опроса и контроллер, вход которого соединен с выходом матрицы, электрическую централизацию, исполнительные устройства которой соединены с входами матрицы, автоматизированное рабочее место электромеханика, соединенного с входом управляющего вычислительного комплекса, автоматизированное рабочее место дежурного по станции, соединенного со входом управляющего вычислительного комплекса, соединенного с контроллером сбора данных с помощью локальной вычислительной сети, бортовой контроллер со встроенным программным обеспечением, входы которого соединены с двумя датчиками импульсов, с блоком управления и радиостанцией с антенной, а выходы соединены с входами блока индикации и блока переключателей, через который осуществляется управление силовой установкой локомотива и электропневматическим клапаном устройства автостопа, введены соответственно: в станционное устройство - второй управляющий вычислительный комплекс, второй контроллер сбора данных, вторая распределенная матрица опроса, соединенные по локальной вычислительной сети, реализованной по технологии Ethernet, устройство сравнения УСС, соединенное с управляющими вычислительными комплексами, референцная станция с антенной, контроллер формирования навигационной поправки, соединенные между собой и входом постового контроллера управляющего вычислительного комплекса, в бортовую аппаратуру - бортовой приемник спутниковой навигации с антенной, вход которого соединен с бортовым контроллером, шкаф управления силовой и тормозной систем локомотива с расширенными функциональными возможностями, связанный с бортовым контроллером и электропневматические клапаны "Отпуска" и "Торможения", вход которых соединен с выходом шкафа управления силовой и тормозной систем локомотива.

Технический результат изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена структурная схема МС; на фиг.2 - структурная схема станционного устройства; фиг.3 - структурная схема бортовой аппаратуры.

Системой и ее составными частями оборудуются следующие объекты: посты электрической централизации ЭЦ железнодорожных станций; маневровые локомотивы.

Многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов для сортировочных станций построена как интегрированная система, функционирующая в темпе технологического процесса (реальном времени), и включает в себя оперативный технологический комплекс программно-технических средств.

Общесистемные функции:

1) контроль кратковременной потери связи и сохранение передаваемой информации;

2) смена режимов работы локомотива по приказу станционных устройств;

3) выполнение приказов дежурного по станции ДСП на проезд запрещающего сигнала;

4) идентификация и определение соответствия маршрута и локомотива;

5) задание, продление, укорочение и отмена маршрутного задания;

6) создание маршрутов под запрещающий сигнал;

7) контроль допустимой скорости движения при выполнении маршрутных заданий, в том числе на местах производства работ;

8) подтверждение машинистом видимости вагонов на занятом пути и мест производства работ;

9) измерение длины состава;

10) определение расстояния до мест производства работ;

11) контроль движения состава в пределах последней занятой секции маршрутного задания относительно его "головы" и "хвоста";

12) выполнение маршрутов за пределы станции с выводом локомотива из системы;

13) срыв ЭПК: при неисправностях локомотивной аппаратуры или ее выключении; при несоблюдении допустимых скоростей движения кривой торможения; при превышении допустимой скорости движения; при подъезде к препятствию или месту работ, если от машиниста нет подтверждения о свободности пути; при попытке проезда запрещающего сигнала; при попытке проезда последнего стыка при типе маршрута "за сигнал"; по приказу станционных устройств или ДСП.

В многоуровневую систему управления и обеспечения безопасности движения поездов для крупных железнодорожных станций входят следующие подсистемы (см. фиг.1):

- устройство станционное маневровой автоматической локомотивной сигнализации 1 СУ МАЛС, предназначенное для реализации функций и задач системы МС, связанных с повышением безопасности движения при проведении маневровых работ на железнодорожных станциях, повышением безопасности при проведении работ на путях, а также с работой электрической централизации ЭЦ (релейно-процессорная централизация РПЦ, микропроцессорная централизация МПЦ, диспетчерская централизация ДЦ, ДК), действиями дежурных по станции, маневровых диспетчеров, электромехаников СЦБ и связи, персонала по техническому обслуживанию и ремонту;

- аппаратура бортовая маневровой автоматической локомотивной сигнализации 2 БА МАЛС, предназначенная для приема и обработки данных, передаваемых с СУ МАЛС по каналу радиосвязи, для измерения скорости и направления движения локомотива, а также отображения необходимой информации для машиниста на экране монитора.

СУ МАЛС рассчитано для работы в непрерывном круглосуточном режиме и обеспечивает прием от устройств ЭЦ (или от других систем) информации о состоянии рельсовых цепей, светофоров и положении стрелок, передачу информации о состоянии устройств ЭЦ и местоположении локомотивов, установку и снятие ограничений скорости движения в местах проведения работ на любом участке станции, регистрацию смен ДСП в журнале системы МАЛС, запись в журнале системы МАЛС событий, происшедших на станции, взаимодействие по радиоканалу передачи данных с бортовой аппаратурой.

БА МАЛС рассчитана для работы в непрерывном круглосуточном режиме и обеспечивает контроль положения контроллера локомотива, контроль скатывания, измерение фактической скорости и направления движения локомотива, взаимодействие со станционными устройствами по радиоканалу передачи данных.

СУ МАЛС (см. фиг.2) состоит из управляющих вычислительных комплексов 8 УВК, контроллеров сбора данных 4 КСД, электрической централизации 5 ЭЦ, автоматизированного рабочего места электромеханика 12 АРМ ШН и автоматизированного рабочего места дежурного по станции 11 АРМ ДСП, референцией станции 14 и устройства сравнения сигналов 3 УСС.

УВК 8 обеспечивает прием, проверку и дешифрирование информации, поступающей с нижнего уровня; контроль (по отображению на мониторе) заданных с помощью устройств ЭЦ 5 маневровых и поездных маршрутов, состояние свободности или занятости путей, стрелочных секций, показания сигналов светофоров, положение стрелок; формирование телеграмм для подвижных объектов системы с учетом временных ограничений, введенных при необходимости дежурным по станции; взаимодействие с подсистемами БА МАЛС 2; контроль поддержки радиосвязи с локомотивами, оборудованными БА МАЛС 2; передачу команд назначения и отмены исполнения маршрутов локомотивам, оборудованным БА МАЛС 2, введенным в МАЛС на данной станции; контроль передвижения подвижных единиц на станции; формировать и отменять команды временного ограничения скорости движения локомотивов при проследовании мест проведения работ; взаимодействие с другими станционными и локомотивными системами, не входящими в состав МАЛС, и референцную станцию 14 с навигационным приемником 15, антенной 23 и контроллер формирования навигационной поправки 16. В состав УВК входят: два постовых контроллера 9 ПК, две радиостанции 10, две антенны 13.

АРМ ШН 12 предназначено для предоставления электромеханику СЦБ (сигнализация, централизация, блокировка) оперативной информации о состоянии реле ЭЦ 5 и динамике их работы, самодиагностики, для хранения информационной базы МАЛС при необходимости, и позволяет воспроизвести на экране монитора работу станции за выбранный период в необходимом масштабе времени.

АРМ ДСП 11 предназначено для предоставления дежурному по станции информации о состоянии исполнительных устройств ЭЦ 5, о местоположении подвижных объектов на станции и дает возможность ввода информации дежурному по станции.

Контроллеры сбора данных 4 КСД обеспечивают сбор данных о состоянии объектов контроля (исполнительных устройств ЭЦ 5) путем циклического опроса, в его состав входят: две распределенные матрицы опроса 6 РМО, два контроллера 7. Ввод данных осуществляется с использованием фронтового и тылового контактов реле через устройства гальванической развязки с учетом следующих требований:

1) для ввода данных используются контакты реле первого класса, не занятые в других схемах;

2) ввод данных осуществляется через устройство гальванической развязки с обеспечением полнофункционального контроля цепей сбора и ввода данных;

3) при оценке состояния объекта осуществляется накопление и обработка данных, обеспечивающие их требуемую достоверность при воздействии электромагнитных помех и «дребезга» контактов;

4) время обработки сигнала с момента изменения состояния контактов до формирования информации о состоянии объекта не превышает 0,5 с.

Программное обеспечение УВК, КСД, АРМ ШН и АРМ ДСП работает в операционных системах Widows XP service pack 2 и InTime 2.22 и основано на использовании объектно-ориентированных подходов построения. Программное обеспечение выполнено на исходном языке C++.

БА МАЛС (см. фиг.3) состоит из контроллера бортового 18 БК со встроенным программным обеспечением ПО, предназначенного для реализации функций обмена по радиоканалу передачи данных, функций отображения и формирования команд управления, блока индикации 17 БИ, предназначенного для отображения рабочего экрана машиниста и вывода визуальной информации для машиниста при работе БА МАЛС, блока управления 19 БУ, предназначенного для ввода информации машинистом с клавиатуры, датчиков импульсов 26 ДИ, устанавливаемых на колесных парах локомотива и предназначенных для преобразования угла поворота колеса в две последовательности импульсов постоянного тока, приемника спутниковой навигации 22 с антенной 27, радиостанции 20 с антенной 21, производящей обмен информацией с процессорным модулем БК 18 и обмен информацией по радиоканалу передачи данных с радиостанцией, входящей в состав станционного устройства СУ МАЛС, шкафа управления, подключаемого к силовой и тормозной системам локомотива 24, и электропневматических клапанов "Отпуска" и "Торможения" - 25.

ПО БА МАЛС работает в режиме реального времени. Программа осуществляет постоянный мониторинг состояния движения локомотива, состояния электрооборудования локомотива, данных радиоканала и вывод на монитор оперативной информации. В критических ситуациях программа воздействует на управление силовой установкой локомотива и производит экстренное его торможение.

В системе используются следующие основные средства связи:

радиоканал передачи данных; локальная вычислительная сеть ЛВС на базе 10-Мбитной технологии Ethernet; физические линии.

Совокупность способов и средств связи обеспечивает как горизонтальный, так и вертикальный обмен информацией между отдельными компонентами системы.

Горизонтальный обмен обеспечивает передачу информации между компонентами одного уровня, а вертикальный обмен - между компонентами разных уровней.

Подсистемы СУ МАЛС 1 и БА МАЛС 2 (см. фиг.1) в условиях эксплуатации связаны между собой только по радиоканалу передачи данных.

Контроль передаваемой информации по радиоканалу передачи данных между подсистемами СУ МАЛС 1, БА МАЛС 2 осуществляется по протоколу CRC32.

Внешние интерфейсы подсистемы СУ МАЛС 1:

1) информационный обмен между радиостанцией и УВК 8 производится по интерфейсу RS - 232/RS-422;

2) информационный обмен между комплектами УВК 8 и между УВК 8 -АРМ ШН 12 производится по локальной сети "Ethernet";

3) информационный обмен между УВК 8, АРМ ШН 12 и КСД 4 производится по локальной сети "Ethernet";

4) релейные цепи, подключаемые к КСД 4, гальванически развязаны с устройствами ЭЦ 5;

5) для взаимодействия с другими станционными и локомотивными системами предусмотрены аппаратные и программные средства, обеспечивающие требуемую достоверность передачи данных.

Внешние интерфейсы подсистемы БА МАЛС 2:

1) информационный обмен между бортовым контроллером 18 БК и радиостанцией производится по интерфейсу RS - 232;

2) все сигналы, поступающие с локомотива и датчиков импульсов, должны быть гальванически развязаны.

Технология системы МАЛС предусматривает три режима работы:

ручной, автономный и телеуправление.

Ручной - работа системы в режиме отображения информации без информационного обмена по радиоканалу передачи данных.

Подсистема СУ МАЛС 1 в ручном режиме обеспечивает:

1) прием от устройств ЭЦ 5 (или других систем) информации о состоянии рельсовых цепей, светофоров и положении стрелок;

2) отображение на мониторе УВК 8 путевого развития станции и прилегающих перегонов (пути, изолированные участки, стрелки, светофоры и т.д.);

3) отображение состояния объектов контроля (состояние рельсовых цепей, положение стрелок, показания светофоров, заданные маршруты по станции и т.д.);

4) регистрацию смен ДСП в журнале системы МАЛС;

5) запись в журнале системы МАЛС событий, происшедших на станций (за исключением событий, связанных с БА МАЛС);

Подсистема БА МАЛС 2 в ручном режиме обеспечивает:

1) контроль положения контроллера локомотива;

2) контроль скатывания локомотива;

3) измерение фактической скорости и направления движения локомотива;

4) отображение рабочего экрана машиниста на блоке индикации 17 БА МАЛС;

5) срыв ЭПК при неисправностях аппаратуры БА МАЛС или ее выключении.

Автономный - работа системы в режиме информационного обмена между СУ МАЛС и БА МАЛС по радиоканалу передачи данных без задания маршрутов.

Подсистема СУ МАЛС 1 в автономном режиме обеспечивает:

1) выполнение функций ручного режима работы;

2) отображение на мониторе УВК 8 местоположений локомотивов на плане станции, значений их фактических скоростей движения и наличия связи с ними по радиоканалу передачи данных;

3) посылку команды по радиоканалу передачи данных на локомотив на срыв ЭПК по приказу ДСП;

Подсистема БА МАЛС 2 в автономном режиме обеспечивает:

1) выполнение функций ручного режима работы;

2) срыв ЭПК по приказу станционных устройств или ДСП.

Телеуправление - работа системы с реализацией всех заложенных функций.

Исходной информацией для подсистемы СУ МАЛС 1 являются:

1) данные о состоянии ЭЦ 5 станции (путевые, стрелочно-путевые, сигнальные, замыкающие реле и реле контроля положения стрелок), считываемые КСД 4;

2) данные по длинам каждого элемента путевого развития станции и допустимым скоростям движения на них (длина приемо-отправочных путей, стрелочных участков пути измеряется между изолирующими стыками, ограничивающими пути с обеих сторон);

3) наличие мест производства работ и временных ограничений скорости движения на каждом участке станции, устанавливаемых ДСП;

4) местоположение локомотивов на плане станции;

5) функциональное состояние локомотивов, оборудованных аппаратурой МАЛС (передается каждым локомотивом по радиоканалу передачи данных).

Исходной информацией для подсистемы БА МАЛС 2 являются:

1) тип локомотива (тепловозы типа ТЭМ 2 и ЧМЭ 3);

2) тип аппаратуры;

3) номер локомотива;

4) диаметры колес локомотива (вводятся после каждой обточки колесных пар работниками, ответственными за обслуживание БА МАЛС);

5) состояние электрооборудования локомотива (положение контроллера, реверсора и т.д.);

6) число импульсов на один оборот колеса (фактическая скорость движения);

7) маршрутное задание (эта информация передается станционной аппаратурой по радиоканал передачи данных).

Графический интерфейс пользователя (ГИП) подсистемы СУ МАЛС 1.

После включения УВК 8 и загрузки ПО УВК СУ МАЛС на экране монитора появляется основное окно с изображением однониточного плана станции и отображением состояния объектов контроля системы (ЭЦ 5, локомотивы).

Пользователь (дежурный по станции), при работе с ГИП СУ МАЛС, имеет возможность: осуществлять регистрацию заступления на дежурство смен ДСП; контролировать (по отображению на мониторе) заданные с помощью устройств ЭЦ 5 маневровые и поездные маршруты, состояние свободности или занятости путей, стрелочных секций, показания сигналов светофоров, положение стрелок; производить ввод (позиционирование) и вывод из МАЛС локомотивов, оборудованных БА МАЛС 2; контролировать поддержку радиосвязи с локомотивами, оборудованными БА МАЛС 2; передавать команды назначения и отмены исполнения маршрутов локомотивам, оборудованным БА МАЛС 2, введенным в МАЛС на данной станции;

отслеживать передвижение локомотивов (дрезин, поездов); формировать и отменять команды временного ограничения скорости движения локомотивов при проследовании мест проведения работ; осуществлять просмотр электронного журнала регистрации событий, происшедших в результате проведения маневровых работ на станции.

Графический интерфейс пользователя подсистемы БА МАЛС 2.

После включения БА МАЛС и загрузки ПО БА МАЛС на экране монитора блока индикации 17 появляется основное окно с изображением рабочего экрана машиниста.

На рабочем экране отображается следующая информация для машиниста:

зона перемещения локомотива в обоих направлениях; допустимые скорости движения в обоих направлениях; фактическая скорость движения; режим работы БА МАЛС; позиция контроллера локомотива; исправность и функционирование аппаратуры МАЛС; комментарии.

На рабочем экране машиниста выделены следующие информационные поля:

- скорость фактическая - скорость, измеряемая датчиками импульсов 26, установленными на 2-й и 5-й осях локомотива;

- скорость допустимая - максимально разрешенная скорость движения локомотива, определяемая из характера маршрута, местоположения подвижной единицы на маршруте и положения локомотива. Значение допустимой скорости определяется правилами технической эксплуатации железных дорог и технически - распорядительных актов станции и временными ограничениями (при движении вперед и при движении назад);

- индикаторы направления движения локомотива указывают на текущее направление движения локомотива (при движении вперед и при движении назад);

- длина маршрута до точки остановки (при движении вперед и при движении назад);

- количество свободных блок-участков (при движении вперед и при движении назад);

- заданная скорость - устанавливается в режиме телеуправления по командам с поста, в режиме «МЕСТНОЕ ЗАДАНИЕ» устанавливается машинистом в диапазоне допустимых скоростей;

- позиции контроллера машиниста КМ (при движении и при торможении);

- название сигнала, до которого разрешено движение локомотива (при движении вперед и при движении назад);

- режим работы локомотива: «Р» - ручной; «А» - авторежим.

Многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов для сортировочных станций функционирует следующим образом:

СУ МАЛС 1 посылает по радиоканалу передачи данных в эфир приглашение на вход в систему, указывая в нем свое название и тип системы, в которой работает станция. После получения приглашения локомотив, оборудованный БА МАЛС 2, автоматически входит в систему, передавая в телеграмме свой тип (локомотива), номер и фактическую скорость движения, направление движения, местоположение в составе.

На мониторе УВК 8 (СУ МАЛС) появляется информация о номере локомотива и его фактической скорости. После установления связи с локомотивом и занятия им первой изолированной секции СУ МАЛС 1 определяет его ориентацию на станции, т.е. положение его «головы» по отношению к горловинам станции.

СУ МАЛС 1, непрерывно получая информацию от ЭЦ 5 станции, контролирует появление маневровых и поездных маршрутов типа: «до сигнала», «за сигнал», «на занятый путь», «за пределы станции». Маршруты «в тупик» выполняются как маршруты «на занятый путь».

Для передачи по радиоканалу передачи данных маршрутного задания на локомотив дежурный по станции производит назначение маршрута локомотиву - объекту системы, который находится перед открытым сигналом маршрута. Значения допустимых скоростей, передаваемых в маршрутном задании, корректируются системой с учетом расположения локомотива в составе (резервом, в «голове», в «хвосте»), а при выполнении маршрутного задания всегда учитывается местоположение локомотива на изолированных секциях, т.к. допустимая скорость на изолированных секциях может быть разной. Например, «голова» состава может занимать изолированную секцию со значением допустимой скорости 60 км/ч, а «хвост» может находиться на изолированной секции с значением допустимой скорости 25 км/ч. В этом случае на локомотивном мониторе БИ 17 будет показана допустимая скорость движения - 25 км/ч.

Маршрутное задание принимается радиостанцией 20 из состава БА МАЛС 2, передается в БК 18 и отображается на мониторе блока БИ 17, а СУ МАЛС 1 получает подтверждение приема переданной телеграммы и устанавливает признак назначения маршрута локомотиву.

После получения маршрутного задания локомотив может приступить к его выполнению. Маршрутное задание выполняется под непрерывным автоматическим контролем СУ МАЛС 1. В ответ на каждую телеграмму от СУ МАЛС 1 локомотив отвечает квитанцией. При временной потере связи в последующих телеграммах передается вся непереданная информация с учетом происшедших событий.

Во время выполнения каждого маршрутного задания БА МАЛС 2 производит вычисление длины состава. Вычисленная длина состава передается по радиоканалу на СУ МАЛС 1.

Удлинение, продление или укорочение маршрута корректируются системой автоматически и передаются на локомотив. При приближении локомотива к закрытому сигналу БА МАЛС 2 снижает допустимую скорость, согласно кривой торможения, заставляя локомотив перейти к торможению. СУ МАЛС 1 контролируют снижение локомотивом фактической скорости, являясь дополнительным средством контроля непроезда закрытого сигнала. При отсутствии торможения локомотиву по радиоканалу передается команда на экстренную остановку.

При выполнении маршрутного задания система непрерывно отслеживает и выдает на экран УВК 8 (СУ МАЛС) местоположение локомотива на плане станции. Эта функция системы не позволяет назначать локомотиву «чужие» маршруты. Если по каким-либо причинам локомотив не получил информацию от СУ МАЛС 1, то в следующей телеграмме СУ МАЛС 1 передают новую телеграмму с учетом новых событий. Если локомотив в течение нескольких сеансов связи не получает телеграммы от СУ МАЛС 1, то происходит его остановка перед первым сигналом в маршруте или перед первой стрелкой. После остановки локомотива, если связь не восстановилась, машинист продолжает работу в штатном режиме.

Место производства работ устанавливает дежурный по станции на любом элементе путевого развития станции с помощью «мыши» или клавиатуры. Все задаваемые маршруты через отмеченные места производства работ будут передаваться на локомотивы с их описанием.

При отсутствии маршрутного задания, в режиме «Телеуправление» локомотив имеет возможность передвигаться только в пределах последней изолированной секции последнего выполненного маршрута. При попытке проезда одного из стыков изолированной секции происходит срыв электропневматического клапана ЭПК.

При нулевом положении контроллера бортовые устройства МАЛС контролируют отсутствие скатывания локомотива. При движении локомотива наличие двух датчиков импульсов позволяет правильно определять значение фактической скорости при юзе и боксовании, а также при разгоне и торможении.

В управляющем вычислительном комплексе УВК 8 ведется журнал событий. Все события, происходящие на станции, действия дежурного по станции и локомотивной бригады, а также функциональное состояние локомотивов фиксируются в журнале. Кроме функционального состояния локомотивной аппаратуры в этом журнале записывается информация о причинах срыва ЭПК, включении проверки бдительности и т.д. Информация в журналах хранится в течение одной недели.

Система МАЛС может взаимодействовать со следующими системами:

1) Релейно- и микропроцессорные централизации (РПЦ и МПЦ);

2) Системы диспетчерского контроля (ДК), диспетчерской централизации (ДЦ);

3) Автоматизированная система ведения базы данных техническо-распорядительных актов (AC TPA);

4) Локомотивные устройства КЛУБ, ЕКС и др.;

5) Другие стационарные и бортовые системы и устройства.

Для организации взаимодействия с системами используются следующие основные средства связи:

1) физические линии (RS-232, RS-422/485, ИРПС и т.д.);

2) локальная вычислительная сеть ЛВС на базе 10/100-Мбитной технологии Ethernet;

3) радиоканал передачи данных;

Совокупность способов и средств связи обеспечивает как горизонтальный, так и вертикальный обмен информацией между отдельными компонентами взаимодействующих систем.

Горизонтальный обмен обеспечивает передачу информации между компонентами систем, расположенными на одном иерархическом уровне, а вертикальный обмен - между компонентами разных уровней.

Claims (2)

1. Многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов для сортировочных станций, включающая станционное устройство, содержащее управляющий вычислительный комплекс, включающий радиостанцию с антенной и постовой контроллер, входом соединенный с выходом радиостанции, контроллер сбора данных, включающий в себя распределенную матрицу опроса и контроллер, вход которого соединен с выходом матрицы, электрическую централизацию, исполнительные устройства которой соединены с входами матрицы, ЭВМ автоматизированного рабочего места электромеханика, соединенное с входом управляющего вычислительного комплекса, ЭВМ автоматизированного рабочего места дежурного по станции, соединенное с входом управляющего вычислительного комплекса, соединенного с контроллером сбора данных с помощью локальной вычислительной сети, и бортовую аппаратуру, включающую бортовой контроллер со встроенным программным обеспечением, входы которого соединены с двумя датчиками импульсов, с блоком управления и радиостанцией с антенной, а выходы соединены с входами блока индикации и блока переключателей, через который осуществляется управление силовой установкой локомотива и электропневматическим клапаном устройства автостопа, отличающаяся тем, что дополнительно введены соответственно в станционное устройство - второй управляющий вычислительный комплекс, обеспечивающий контроль поездной ситуации на основе данных, получаемых от устройств электрической централизации посредством контроллера сбора данных, обеспечивающий взаимодействие с бортовой аппаратурой по радиоканалу передачи данных и контроль поддержки радиосвязи с локомотивами и осуществляющий контроль передвижения подвижных единиц, второй контроллер сбора данных, обеспечивающий сбор данных о состоянии объектов контроля путем циклического опроса, с отображением поездной ситуации на АРМах ДСП и ШН и диагностической информации на АРМ ШН, вторая распределенная матрица опроса, соединенные по локальной вычислительной сети, реализованной по технологии Ethernet, устройство сравнения сигналов, соединенное с управляющими вычислительными комплексами, референцная станция с антенной, контроллер формирования навигационной поправки, соединенные между собой и входом постового контроллера управляющего вычислительного комплекса, в бортовую аппаратуру - бортовой приемник спутниковой навигации с антенной, вход которого соединен с бортовым контроллером, шкаф управления силовой и тормозной систем локомотива с расширенными функциональными возможностями, связанный с бортовым контроллером и электропневматическими клапанами "Отпуска" и "Торможения", вход которых соединен с выходом шкафа управления силовой и тормозной систем локомотива, при этом бортовая аппаратура обеспечивает отображение маршрутного задания на блоке индикации, формирование управляющих воздействий в блоке контроллера и реализацию скоростного режима локомотива путем воздействия на его силовую и тормозную системы через шкаф управления и электропневматические клапаны "Отпуска" и "Торможения", а также передачу на станционное устройство контрольной информации через радиоканал передачи данных.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что бортовая аппаратура содержит программное обеспечение, позволяющее осуществлять функцию постоянного мониторинга состояния движения локомотива, состояния электрооборудования локомотива, данных радиоканала и вывод на монитор оперативной информации.

Images