Автоматизация сбора информации о перевозочном процессе

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ

Тема: «Составление структурных схем работы АСУ железнодорожного транспорта»

1. Цель практического занятия:

После выполнения практического задания обучающийся должен

знать:

- автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте;

- компоненты АСУЖТ;

- уровни управления АСУЖТ;

- уровни программно-технических комплексов АСУ ж.д. транспорта;

- способы изображения схем в программе MS Word;

- правила техники безопасности;

уметь:

- составлять структурные схемы работы АСУ железнодорожного транспорта в программе MS Word;

- соблюдать правила техники безопасности.

Пояснения к работе

Перед выполнением практического задания необходимо ознакомиться с краткими теоретическими сведениями и порядком выполнения практических заданий, представленных в методических указаниях.

При выполнении практического задания необходимо:

1) повторить тему «Автоматические и автоматизированные системы управления процессами»;

2) верно выполнить практическое задания своего варианта;

3) ответить на контрольные вопросы.

Краткие теоретические сведения

Автоматизированная система управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ) – совокупность программных и технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения информации и т.д.) и организационных комплексов для обеспечения оптимального управления ж.-д. транспортом страны.

В состав АСУЖТ входят (на 2001 г.) 18 функциональных систем, каждая из которых предназначена для автоматизации определенных процессов и функций в работе ж.-д. отрасли: планирование, управление перевозочным процессом, в том числе техническое и технологическое нормирование; оперативное управление перевозками; управление грузовой и коммерческой работой, в том числе погрузочно-выгрузочными операциями, контейнерными перевозками; управление пассажирскими перевозками и другие.

АСУЖТ функционирует в трех уровнях управления. На первом (нижнем) уровне функционируют АСУ грузовых и сортировочных станций, депо, заводов и других линейных предприятий.

На втором уровне функционируют АСУ железных дорог. Вычислительная сеть железной дороги, включая информационно-вычислительный центр, обеспечивает решение задач всех функциональных систем АСУЖТ в масштабе дороги.

На третьем уровне АСУЖТ автоматизируются функции департаментов МПС. В Главном вычислительном центре МПС решаются основные задачи всех функциональных систем АСУЖТ для верхнего уровня. Задачи оперативного управления перевозками решаются АДЦУ МПС.

Разработка АСУЖТ началась в марте 1973 г. Ей предшествовало создание в 1960— 1964 гг. и успешная эксплуатация на Московской железной дороге системы автоматизированного учета и оперативного управления перевозочным процессом. В 1966 г. на участке Люберцы-Черусти испытывалась система автоматизированного управления движением поездов – «участковый автодиспетчер». К 1973 г. была создана сеть дорожных вычислительных центров и Главный вычислительный центр МПС России. Опыт разработки эксплуатации этих систем позволил приступить к созданию комплексной автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом – АСУЖТ.

В 1988 г. было завершено сетевое внедрение первой очереди Автоматизированной системы оперативного управления перевозками (АСОУП) – одной из важнейших функциональных систем АСУЖТ. АСОУП ориентирована прежде всего на оперативных работников станций, отделений и управлений дорог. Система позволяет оперативно контролировать включение в поезда вагонов согласно плану формирования, соблюдение норм массы и длины поездов, наличие, состояние и дислокацию локомотивов грузового движения, своевременность постановки локомотивов на ТО-2 и ТО-3, погрузку-выгрузку вагонов, работу замкнутых кольцевых маршрутов, погрузку и продвижение маршрутов. Система также осуществляет учет перехода поездов, вагонов и контейнеров через стыковые пункты дорог и отделений, прогноз прибытия грузов на станции назначения, выдачу технологических документов на поезда работникам станций, отделений и управления дороги, ведение поездного положения. АСУ сортировочными и грузовыми станциями дополняют, детализируют АСОУП. В частности, обязательный перечень задач АСУ сортировочных станций включает: составление сортировочных листков и натурных листов на отправляемые поезда, текущее планирование работы станции, составление станционной отчетности и другие.

В 1990-2000 гг. в составе АСУЖТ начали функционировать «Автоматизированная система пономерного учета, контроля, дислокации, анализа использования и регулирования вагонного парка на железных дорогах России» (ДИСПАРК), «Автоматизированная система управления контейнерными перевозками», «Единый комплекс интегрированной обработки дорожной ведомости» и другие.

К АСУ ж.д. транспорта относят три уровня программно-технических комплексов:

сетевой (ОАО РЖД, МПС, ГВЦ);
дорожный (центры управления перевозками ЦУП, дорожный центр фирменного транспортного обслуживания ДЦФТ);
линейный (абонентские пункты АСОУП, АРМ линейных предприятий).

Эффективным средством совершенствования организации перевозочного процесса являются системы ж.-д. автоматики (СЖАТ). За счёт внедрения СЖАТ увеличивается пропускная способность, участковая скорость, степень безопасности движения поездов, производительность и условия труда, уменьшаются эксплуатационные расходы. Дистанции сигнализации и связи (ШЧ) производят ТО устройств ЖАТС.

Структурная схема сбора информации в службах НИС, СЦБ ж.-д. транспорте:

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.

ТС – данные о текущем состоянии; А – администрирование; НО – наработка на отказ; ТСД – данные о текущем состоянии в динамике; УО – учетные данные об отказе; СО – статистика отказов; РР – рекомендации персонала; СТ – стрелочный перевод; СВ – светофор; ПЕР – переезд; П – пути; ПИТ – питание; РЦ – рельсовые цепи.

Для ж.-д. транспорта основным направлением является управление перевозками грузов и пассажиров, а также связанные с ним технологические процессы (ТП). Для реализации этого направления функционирует автоматизированная система оперативного управления грузовыми перевозками (АСОУП). Задача этой системы – получение информационного отображения перевозочного процесса на любой момент времени. Сбор информации для АСОУП осуществляется от различных автоматизированных подсистем сортировочных и грузовых станций, терминалов на контейнерных пунктах, диспетчерских участков и пр.

Упрощенная структурная схема сбора информации для АСОУП:

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.

АСОУП обеспечивает контроль дислокации и повагонный состав поездов, дислокацию локомотивов; прогнозирует подход поездов, вагонов и грузов; информирование грузополучателей; слежение за отдельными видами перевозок; контроль передачи поездов через стыковые пункты; поездное положение на участках.

На базе АСОУП разрабатываются и внедряются системы по управлению парком грузовых вагонов (ДИСПАРК), контейнерным парком (ДИСКОН), локомотивным парком (ДИСЛОК), перевозками опасных грузов (СМОГ), расследованию случаев коммерческой несохранности грузов (ЕАСАПР), перевозкой негабаритных грузов (ТРАНСПОРТЕР). Кроме того, на информации АСОУП работают диспетчерские центры управления перевозками на дорогах и БД на сетевом уровне.

Сбор данных со станции и из вагонных депо о дислокации и использовании вагонного парка производится системой ДИСПАРК. Данная система контролирует проследование вагонов, их состояние, имеет базу данных с техническими паспортами всего парка вагонов (форма ВУ-4), автоматизированное составление натурных листов поезда, отчетов формы ДО-1, ДУ-11, ДО-15 и пр.

Составной частью интегрированной автоматизированной системы управления ж.-д. транспортом является система управления линейного уровня контейнерными пунктами (АСУ КП). Структурно АСУ КП представляет собой локальную вычислительную сеть, объединяющую АРМ работников контейнерного пункта:

Информационно-измерительные системы (ИИС) — это совокупность технических средств, выполненных в блочно-модульном исполнении, объединенных общим алгоритмом функционирования, обладающих набором нормированных метрологических характеристик и предназначенных для автоматического (автоматизированного) получения информации непосредственно от объекта, преобразования ее, передачи, измерения, обработки, хранения и представления в форме, доступной для восприятия оператором и (или) ввода в управляющую систему.

ИИС позволяет осуществлять:

− непосредственную связь с объектом исследования;

− обработку измерительной информации;

− централизованное автоматическое (автоматизированное) управление;

− многоканальные измерения различных физических величин.

Эти наиболее характерные признаки в комплексе присущи только измерительной системе.

В зависимости от выполняемых функций ИИС классифицируются по назначению на измерительные; автоматического контроля; технической диагностики; идентификации.

Измерительные ИИС, выполняющие прямые, косвенные, совокупные измерения с соответствующей математической обработкой и выдачей численного значения физической величины.

ИИС автоматического контроля, предназначенные для установления соответствия между состоянием (свойством) объекта контроля и заданной нормой, определяющей качественно различные области его состояния. В результате система контроля выдает информацию о состоянии объекта контроля и об отклонениях от заданной нормы.

ИИС технической диагностики, дающие информацию о неисправностях и повреждениях какой-либо системы, на основании которой решается задача отыскания места повреждений и установления причин этих повреждений и неисправностей; выявления элементов, послуживших причиной неправильного функционирования и восстановления нормальной работы объекта.

ИИС идентификации (распознавания образов) предназначены для установления соответствия между объектом и заданным образом. Так же как и норма при контроле, при опознании образ может быть задан в виде образцового изделия или в виде перечня определенных свойств и значений параметров (признаков) с указанием полей допуска.

Структурную схему ИИС можно представить в виде совокупности связанных между собой функциональных блоков. К ним относят, первичные преобразователи (ПП), размещены в определенных точках пространства. В качестве первичных преобразователей могут использоваться резистивные, емкостные, индуктивные, термоэлектрические, интегральные, голографические, телевизионные, рентгенографические ИП:

Автоматизированная система контроля подвижного состава (АСК ПС) предназначена для автоматизации процесса сбора, передачи и обработки показаний аппаратуры контроля перегретых букс типа ПОНАБ, ДИСК и КТСМ с целью обеспечения централизованного контроля технического состояния поездов на участках движения. Контроль за показаниями аппаратуры контроля перегрева буксовых узлов вагонов осуществляется оператором центрального поста контроля АСК ПС регионального ЦУП. При обнаружении в составе поезда вагона (локомотива) с повышенным уровнем нагрева буксового узла на экране монитора появляется информационное окно и раздается звуковой сигнал. В информационном окне выводятся данные о показании установки ПОНАБ, КТСМ, ДИСК, которые содержат: название пункта контроля, зафиксировавшего повышенный нагрев буксового узла с указанием направления (четное, нечетное), порядкового номера вагона в поезде, начиная с головы, порядкового номера оси вагона, стороны вагона и уровня нагрева буксового узла с каждой стороны вагона.

Комплекс технических средств АСК ПС представляет собой распределенную структуру специализированных аппаратно-программных комплексов, объединенных единой СПД. По своему функциональному назначению технические средства АСК ПС подразделяются на технические средства линейных пунктов контроля (ЛПК) и оборудование центрального поста контроля (ЦПК).

В состав технических средств ЛПК входит: один или более периферийных контроллеров ПК, предназначенных для сбора и передачи показаний аппаратуры контроля ПОНАБ и ДИСК-Б в АРМы ЛПК и ЦПК соответственно. Каждый ПК может осуществлять ввод информации от 4-х приемных (станционных) стоек аппаратуры контроля типа ПОНАБ-3 или ДИСК-Б.

Примерная структурная схема комплекса технических средств АСК ПС:

Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.

Оборудование АСК ПС центрального поста контроля представляет собой локальную вычислительную сеть (ЛВС), содержащую:

1) сервер БД - ЭВМ, функционирующую под управлением сетевой операционной системы (ОС) и системой управления базами данных (СУБД);

2) сервер СПД - ЭВМ, обеспечивающую информационный обмен между сетью передачи данных и сервером ЛС, а также осуществляющую контроль работы концентраторов СПД, периферийных контроллеров и каналов информационной связи между ними;

3) рабочие станции (АРМы) - ЭВМ, на которых выполняется прикладная программа "АРМ ЦПК" и использующие информацию, содержащуюся на сервере БД.

Системы обнаружения перегретых букс на ходу поезда.

При движении поезда из-за трения подшипника об ось выделяется тепло, которое рассеивается несколькими путями: через шейку оси на колесо и ось и через подшипник на корпус буксы. При неисправностях подшипников температура повышается. Поэтому работоспособность буксовых узлов определяется главным образом температурой нагрева подшипников и шейки оси. От нее зависят значения внутренних зазоров, несущая способность баббита, вязкость и срок службы смазки и пр.

Значит для обеспечения нормальной работы и контроля работоспособности необходим расчет температурного режима буксовых узлов при различных условиях теплопередачи. Эту задачу можно решить с помощью автоматизированной системы контроля состояния буксовых узлов (Понаб, диск, ктсм). Общий принцип работы таких систем заключается в восприятии чувствительными элементами (приемниками) импульсов инфракрасной энергии, преобразовании их в электрические сигналы, а также формировании информации о наличии и расположении больных букс в поезде.

Устройства считывания и обработки первичной информации состоит из напольного и постового оборудования.

Структура аппаратуры ДИСК:

Напольное оборудование включает: основные и вспомогательные напольные камеры левые (НКЛО, НКЛВ) и правые (НКПО, НКПВ); датчики прохода колес П1-П5; рельсовую цепь наложения (РЦН), выполненную в виде ЭП; датчик габарита ДГ, вибродатчики ВД1– ВД6; виброусилитель ВУ.

Автоматизация сбора информации о перевозочном процессе

Одной из подсистем автоматизации управления на ж.-д. транспорте является система управления движением поездов. Особенности движения рельсового транспорта предопределяют три основные составные части процесса движения: диспетчерское руководство движением в целом на участке, разграничение попутных и встречных поездов и ведение поезда. Все три составляющих процесса образуют взаимосвязанный комплекс, определяющий движение на участке и поэтому подлежащий автоматизации.

Автоматизированное управление движением поездов предусматривает решение комплекса задач, определяющих продвижение поездов по участку. Некоторыми такими задачами являются анализ, контроль и корректировка заданий диспетчером на основании моделирования различных вариантов режима пропуска поездов с расчетом их показателей, автоматический выбор оптимального порядка пропуска поездов по одному или нескольким критериям, выполнение принятых решений по команде диспетчера.

Организация поездным диспетчером (ДНЦ) самого процесса продвижения поездов по участку ведется при соблюдении требований безопасности с применением технических средств автоматики разграничения поездов на перегонах (АБ) и станциях (ЭЦ). Основные задачи по управлению движения поездов:

При АБ перегон делят на блок – участки, а на их границах устанавливают проходные светофоры, показаниями которых управляют сами движущиеся поезда с помощью аппаратуры размещенной в релейных шкафах. С целью повышения пропускной способности на перегонах, при безусловном выполнении безопасности движения поездов, применяют различные системы АБ.

При локомотивной сигнализации (АЛС), применяемой как самостоятельное средство сигнализации, раздельными пунктами служат границы между блок-участками, а движение осуществляется по сигналам ЛС. При этом нормальное движение может происходить только при действующих устройствах на локомотиве.

Что касается технической базы устройств автоматики, то она все время совершенствуется, внедряются новые более прогрессивные технические решения, повышающие надежность и дающие новые эксплуатационные качества.

Для определения подвижного состава на участках пути каждый блок-участок оборудуется РЦ.

На границах смежных блок - участков, в створе с проходными светофорами устанавливаются изолирующие стыки. На одном из концов блок - участка 1БУ и 3БУ к рельсам подключаются источники питания ПБ1, ПБ3. На противоположных концах блок - участков включаются путевые приемники П1, П3 (реле) а рельсовые нити железнодорожного пути служат проводниками сигнального тока. Схемы автоматического управления проходными светофорами:

Подсистема диспетчерского управления движением поездов входит в состав АПК-ДК и предназначена для обеспечения диспетчерского аппарата отделения достоверными данными о движении поездов на основе информации, получаемой от устройств АПК-ДК, других существующих систем ДК (ДЦ) и дорожной АСОУП.

Подсистема автоматически ведет исполненный и прогнозный график движения по диспетчерским участкам, обеспечивает персонал справочной и нормативной информацией по станциям и перегонам, а также ведет обмен информацией с системой АСОУП.

Основа подсистемы - территориальная диспетчерская вычислительная сеть, объединяющая в единую информационную структуру все звенья, связанные с процессом управления движением поездов:

− станции, оборудованные станционной аппаратурой АПК-ДК;

− существующие центральные посты ДЦ;

− сетевые компьютеры на рабочих местах ДНЦ, ЭЧЦ, ШНД, ШД.

Структура АПК-ДК:

Сокращения, используемые в схемах:

АБ - автоматическая блокировка АСК ПС - автоматизированная система контроля подвижного состава АЛС - автоматическая локомотивная сигнализация АТ – автоматика и телемеханика АПД - аппаратура передачи данных АРМ - автоматизированное рабочее место АРС – автоматический роспуск составов АСК ПС - автоматизированная система контроля подвижного состава АСОУП - автоматизированная система оперативного управления грузовыми перевозками; АСУ - автоматизированные системы управления АЦП - аналого-цифровой преобразователь БД – база данных ВТ – вычислительная техника ГАЦ – горочная автоматическая централизация ДДК - детектор дефектных колес ДИСК – дистанционная информационная система комплексная для задач ПОНАБ ДСО - датчики для счета осей ДНЦ – поездной диспетчер ДСП – дежурный по станции ДЦ - диспетчерская централизация ДЦ ФТО – дорожный центр фирменного транспортного обслуживания ЕКС - единая комплексная система управления и обеспечения безопасности движения ЖАТС – ж.-д. автоматика и связь ИВЦ - информационно вычислительный центр ИИС - информационно-измерительные системы ИП - измерительный преобразователь КБД - кодовый бортовой датчик КВЛ - комплекс вагона-лаборатории КЛУБ - комплексное локомотивное устройство безопасности

КТСМ – комплекс технических средств многофункциональный для ПОНАБ ЛС – локомотивный светофор МПС – министерство путей сообщения МФД - многофункциональный датчик НИС – служба информатизации и связи НОД – отделение железной дороги НСУ - напольное считывающее устройство ПАБ - полуавтоматическая блокировка ПД - путевой датчик ПК – перефирийный контроллер ПО - программное обеспечение ПОНАБ – приборы обнаружения перегретых букс ПП - первичный преобразователь ПТО - пункт технического обслуживания ПЧ - дистанция пути РТУ - ремонтно-технологический участок РЦ - рельсовые цепи САУТ - система автоматического управления тормозами СПД - сеть передачи данных СИ – средство измерений ССИ - системы сбора информации СЦБ – сигнализация, централизация и блокировка ТД – техническая диагностика ТО - техническое обслуживание ТП - технологические процессы ТУ, ТС – сигналы ДЦ (телеуправления, телесигнализации) ТПС - тяговый подвижной состав ТЧ – локомотивное хозяйство УВК - управляющий вычислительный комплекс УКТП - устройство контроля тормозов поезда ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь ЦУП - центр управления перевозками ФВ – физическая величина Ш – служба СЦБ ШЧ - дистанции сигнализации, связи и вычислительной техники ЭЦ - электрическая централизация

Контрольные вопросы

1. Что такое Автоматизированная система управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ)?

2. Перечислите компоненты АСУЖТ.

3. В каких уровнях управления функционирует АСУЖТ?

4. Перечислите уровни программно-технических комплексов АСУ ж.д. транспорта.

5. Задание: Составить структурные схемы работы АСУ ж. д. транспорта:

1. Упрощенная структурная схема сбора информации для АСОУП:

2. Структурная схема ИИС

3. Примерная структурная схема комплекса технических средств АСК ПС

4. Структура аппаратуры ДИСК:

5. Основные задачи по управлению движения поездов:

6. Схемы автоматического управления проходными светофорами:

7. Структура АПК-ДК:

5. Содержание отчета

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 670; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!