7. Блочная маршрутно – релейная централизация
На крупных и средних станциях, а также на малых промежуточных станциях широко применяется блочная маршрутно-релейная централизация (БМРЦ) с центральными зависимостями и маршрутным управлением стрелками.
Аппаратура БМРЦ с центральным питанием для маршрутного управления стрелками и сигналами содержит две основные группы приборов: наборную и исполнительную.
Реле наборной группы при установке маршрута воздействует на схемы управления стрелочными приводами для перевода их в соответствующее положение и на схемы установки и размыкания маршрутов с целью открытия светофора. Поскольку схемы наборной группы не выполняют зависимостей по обеспечению безопасности движения поездов, блоки маршрутного набора могут быть реализованы на элементах не первого класса надёжности. Например, блоки маршрутного набора системы БМРЦ выполняются на реле типа КДР. Блоки исполнительной группы отвечают за алгоритмы проверкой условий в схемах, обеспечивающих безопасность движения при установке и размыкании маршрутов, и поэтому содержат реле первого класса надёжности.
При проектировании системы БМРЦ станции расставляются изолирующие стыки для выделения путевых и стрелочных секций, а также поездные и маневровые светофоры. После этого в зависимости от расположения типовых объектов станции составляется функциональная схема размещения блоков.
Блоки исполнительной группы соединяются между собой восемью основными электрическими цепями по плану станции. Первая цепь — контрольно–секционных реле служит для проверки секций, входящих в установленный маршрут. Вторая цепь — сигнальных реле, предназначенная для управления огнями светофоров. Третья, четвёртая и пятая цепи используются для замыкания маршрута и посекционного их размыкания. Шестая цепь служит для включения реле отмены и размыкания маршрута при отмене, угловых заездах и при искусственной разделке. По седьмой цепи загораются белые лампочки на табло при установке маршрута, а по восьмой — красные лампочки при занятии участков.
На всю стрелочную горловину используется один блок направлений НН вынесенный из общей схемы расстановки блоков.
8. Микропроцессорные системы электрической централизации
С начала 90-х годов в России открылись широкие возможности для применения микропроцессоров для построения современных СЖАТ. Уменьшение количества релейной аппаратуры способствует снижению потребляемой мощности, сокращению эксплуатационного штата, производственных площадей. Сокращаются объёмы и сроки проектирования документации, строительства и пусконаладочных работ ЭЦ при снижении на эти цели капитальных затрат.
Микропроцессорные системы ЭЦ строятся на базе вычислительных комплексов, включающих в себя микро-ЭВМ, микропроцессорные контроллеры, устройства связи с объектами управления, традиционные приборы и устройства автоматики. Микропроцессорные системы представляют собой совокупность объектов двух классов [4]:
- аппаратных средств (микро-ЭВМ, контроллеров, схем управления напольными объектами, напольных устройств и т.д.);
- программных средств (системных, прикладных, тестовых и др., а также базы данных).
Микропроцессорные централизации (МПЦ) имеют самодиагностику, просто стыкуются с любыми аппаратно-программными комплексами, могут выполнять расширенные функции по автоматизации управления устройствами на станциях и перегонах. С заменой пульта-табло на монитор снижается количество отказов в светотехнике, а резервирование и организация контроля устройств повышает их надёжность.
Системы МПЦ, наряду с самодиагностикой, позволяют проводить диагностику элементов напольного оборудования, контролировать их состояние, регистрировать неисправности и отказы, что повышает показатели готовности систем. При этом обеспечивается сопряжение и обмен данными с системами различного уровня, например, диспетчерской централизации ДЦ, диспетчерского контроля, слежения за номерами поездов, оповещения работающих на путях и т.д. МПЦ без значительных трудностей адаптируются под существующую топологию станций в аппаратном и программном обеспечении.
В настоящее время известны различные методы обеспечения безопасности отказов микропроцессорных систем. Для защиты от опасных отказов микропроцессорные структуры выполняются двух- или трёхканальными системами. В двухканальной (дублированной) системе предусматриваются две микро-ЭВМ, функционирующие параллельно во времени. Каналы не зависят друг от друга и работают по одинаковым программам. Сигнал на управление формируется только при совпадении соответствующих сигналов обоих микро-ЭВМ. Это в сочетании с циклическими запускаемыми тестовыми программами даёт возможность в заданное время обнаруживать однократные отказы или сбои, что позволяет пренебречь вероятностью возникновения многократных отказов.
В России применяется ряд МПЦ: Ebilok-950, адаптированная к условиям российских железных дорог (внедрена на ряде станций), микропроцессорная централизация стрелок и сигналов ЭЦ-ЕМ, предназначенная для управления технологическими процессами и средствами железнодорожной автоматики на малых, средних и крупных станциях. Центром компьютерных железнодорожных технологий кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» ПГУ ПС для оперативного управления перевозочным процессом разработана и внедряется релейно-процессорная система ЭЦ-МПК.
Центральный процессорный модуль системы Ebilok-950 состоит из двух компьютеров. Один находится в работе, второй — в «горячем резерве».
Общая структурная схема системы ЭЦ-ЕМ представляет троированный управляющий вычислительный комплекс УВК-РА. Во время функционирования две ПЭВМ находятся в рабочем режиме, одна – в «холодном» резерве.
В ЭЦ-МПК реализуются программное, маршрутное и индивидуальное управление стрелками 5. Система ЭЦ-МПК строится по трехуровневой структуре. Верхний уровень это – автоматизированные рабочие места дежурного по станции (АРМ ДСП) и электромеханика поста централизации (АРМ ШНЦ). Ко второму уровню относится комплекс технических средств управления и контроля (КТС УК). Третий уровень включает исполнительные схемы релейной централизации, при этом выполнение функций, обеспечивающих безопасность движения, возлагается на минимальное число реле I класса надежности (рис.5).
Рис.5. Трёхуровневая структура ЭЦ-МПК
Команды подаются только с одного активного комплекта. Второй компьютер находится в горячем резерве и может быть использован для отображения общего плана станции или нормативно-справочной информации. В качестве средства отображения информации применяются мониторы. Акустические колонки в системе используются для речевых сообщений об отказах устройств, задержках открытия сигналов и др.
Компьютеры АРМ ДСП объединены в локальную вычислительную сеть (ЛВС). В эту сеть включается АРМ ШНЦ, а также при необходимости другие пользователи информации.
Системой с помощью АРМ ДСП обеспечивается реализация команд по установке, отмене и искусственной разделке маршрутов.
При повреждениях устройств СЦБ на станциях осуществляется аварийный режим управления — перевод стрелок курбелём, запирание их на висячий замок. В этом режиме подвижной состав передвигается под запрещающие сигналы светофоров по командам дежурного по станции. При этом может сохраняться централизованный контроль.
На средства вычислительной техники возлагаются задачи выполнения маршрутного набора, оповещения монтёров пути, обдувки стрелок и ряд других. Предусмотрены новые функции: автоматического протоколирования действий персонала, предоставления нормативно-справочной информации, данных технико-распорядительного акта станции и статистической обработки отказов. Могут формироваться маршрутные задания на предстоящий период, накапливаться маршруты по принципу очереди. Исключаются некорректные действий пользователей и выполняется режим подсказки. Система функционирует совместно с информационными системами вышестоящего уровня.