Автоматизированная система управления устройствами электрической централизации станции (депо) метрополитена

1. Назначение системы управления

Автоматизированная система управления устройствами электрической централизации (АСДУ-ЭЦ) предназначена для обеспечения контроля и управления работой устройств СЦБ станции (депо) метрополитена.

2. Функции системы управления

Средствами автоматизированной системы управления устройствами электрической централизации обеспечивается реализация следующих основных функций:

сбор и отображение данных о состоянии устройств электрической централизации, о местонахождении поездов, а также о работе технических средств системы управления;
телеуправление устройствами электрической централизации (установка и отмена маршрутов, управление стрелками, пригласительными сигналами, искусственной разделкой маршрутов и т.д.), как в виде одиночных команд управления, так и в виде запрограммированных пакетов команд;
анализ состояния устройств электрической централизации и включения сигнализации (световой и звуковой) при аварийном состоянии устройств;
регистрация и хранение данных о состоянии устройств ЭЦ, о работе программно-аппаратных средств АСДУ-ЭЦ, о командах телеуправления, а также воспроизведение зарегистрированной информации в виде действующих видеокадров (режим "КИНО") или текстовых журналов на фоне работающей системы управления;
сервисные функции (нормативно-справочная информация; калькулятор, коррекция системного времени, тестирование аппаратных средств и т.п.).

3. Комплекс технических средств

3.1. Структурная схема комплекса технических средств АСДУ-ЭЦ представлена на Рис. 1.

В состав комплекса технических средств АСДУ-ЭЦ входят:

автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного поста централизации, которое включает в себя два узла обработки информации на базе ПЭВМ промышленного исполнения (основной и резервный узел);
автоматизированное рабочее место дежурного электромеханика СЦБ на базе ПЭВМ промышленного исполнения;
контролируемый пункт телеуправления (КПТУ) типа К525М системы телемеханики "МЕТРОКОНТ" на базе микропроцессорных контроллеров, который содержит два комплекта оборудования (основной и резервный);
сигнальные и исполнительные схемы СЦБ, размещенные на релейных стативах СЦБ поста централизации станции (депо).

Производитель всех средств телеуправления - АО "Констар" (Украина, г.Харьков).

3.2. Автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного поста централизации содержит в себе:

специализированный рабочий стол;
две ПЭВМ промышленного исполнения, оборудованные жидкокристаллическими видеомониторами;
кнопочную панель подтверждения ответственных команд управления;
терминал устройств теленаблюдения;
секцию устройств телефонной, громкоговорящей и радиосвязи.

Аппаратные средства АРМ дежурного поста централизации выполнены в виде двух независимых узлов, которые функционируют в режиме "горячего резерва" и имеют быстродействующую связь между собою.

Конструктивно АРМ выполнен в виде многосекционного стола. В правой секции стола размещена кнопочная панель, а также клеммные колодки для связи с оборудованием релейной СЦБ и шкафом КП телеуправления. В центральной секции размещены персональные ЭВМ основного и резервного узлов обработки информации, а также блоки бесперебойного питания для них. На поверхности стола расположены цветные видеомониторы ПЭВМ и видеотерминалы теленаблюдения. В левой части помещено оборудование телефонной, громкоговорящей и радиосвязи.

Питание устройств АРМ осуществляется от сети переменного тока 220В через два блока бесперебойного питания, каждый из которых питает один из узлов АРМ и обеспечивает надежное питание всех его устройств в случае отсутствия напряжения на вводе на протяжении не менее 60 минут.

АРМ дежурного электромеханика СЦБ, размещаемый в помещении релейной СЦБ, оборудован одной ПЭВМ. Он позволяет осуществлять контроль всех сигналов от устройств СЦБ, но не допускает формирования команд телеуправления. Внешний вид АРМ дежурного электромеханика СЦБ приведен на Рис.3.

3.3. Контролируемый пункт телеуправления К525М из состава телемеханики "МЕТРОКОНТ" представляет собой дублированный комплекс микропроцессорного оборудования, размещенного в пыле-, влагозащищенном шкафу (степень защиты IP54). Шкаф напольного исполнения, имеет габаритные размеры 1900х600х800мм.

Основными узлами пункта телеуправления К525М являются микропроцессорные контроллеры серии К201, имеющие сертификат соответствия, зарегистрированный в Реестре Системы сертификации УкрСЕПРО от 11 марта 2002г. №UA1.093.08004-02 на соответствие ТУ У 23464995.001-2000.

Внешний вид пункта телеуправления К525М приведен на Рис.2.

КПТУ К525М обеспечивает выполнение следующих основных функций:

сбор данных телесигнализации от датчиков дискретных сигналов типа "сухой контакт" (до 768 датчиков сигнализации);
реализацию команд телеуправления (до 256 объектов управления);
контроль работоспособности модулей КПТУ;
обмен данными с АРМ дежурного поста централизации по интерфейсу RS-485;
обмен данными с АРМ дежурного электромеханика СЦБ по интерфейсу RS-485;
обмен данными с АРМ диспетчера движения поездов линии по двухпроводной магистрали при помощи устройств технологической модемной связи.

Двухканальное питание КПТУ - от сети переменного тока 220 вольт и от аккумуляторной батареи релейной СЦБ - позволяет обеспечивать бесперебойность работы пункта телеуправления.

Два комплекта оборудования КПТУ функционируют в режиме "холодного" резерва, то есть в каждый конкретный момент времени работает один из комплектов ("активный"), а другой комплект ("пассивный") отключен от питания и от линии связи. Такая организация работы, во-первых, исключает возможное влияние комплектов друг на друга, а, во-вторых, позволяет проводить на КПТУ регламентные работы без нарушения его работоспособности.

Информация от датчиков, которые контролируют состояние рельсовых цепей, состояние стрелок, сигналов светофоров и других объектов электрической централизации, через сигнальные реле схем СЦБ поступает на устройства телесигнализации КПТУ. Контроллер КПТУ воспринимает эти данные и передает их по линии связи на АРМ дежурного поста централизации, на АРМ электромеханика СЦБ и на центральный диспетчерский пост (на АРМ диспетчера движения поездов линии).

Обработка данных телесигнализации на АРМ ДСЦП осуществляется двумя ПЭВМ параллельно, что обеспечивает реализацию "горячего" резерва и расширяет возможности по отображению состояния объектов управления. Между собой ПЭВМ двух узлов связаны через порты последовательной связи.

Запрос данных от КПТУ и передачу ему команд телеуправления выполняет ПЭВМ "активного" узла АРМ. После получения команды КПТУ формирует соответствующий управляющий сигнал на исполнительные реле схем СЦБ, которые, в свою очередь, управляют устройствами электрической централизации.

3.4. Оборудование СЦБ, обслуживающее пост централизации, имеет в АСДУ-ЭЦ следующие особенности организации:

контакты сигнальных реле, используемые в качестве датчиков информации, организованы в виде групп (по 16 датчиков в группе). Получение от них информации реализуется не с каждого отдельного датчика, а путем поочередного опроса групп, что позволяет считывать данные с 768 датчиков при помощи всего лишь 64 шин телесигнализации;
контролируются не только нормально-разомкнутые (фронтовые), но и нормально-замкнутые (тыловые) контакты сигнальных реле, что позволяет надежно определять состояния сигналов и обнаруживать возможные нарушения как на контактах реле, так и в монтажных цепях;
установка маршрутов в АСДУ-ЭЦ производится без использования наборных групп СЦБ, оборудование которых исключается из состава технических средств. Установка стрелок в соответствии с траекторией маршрута и замыкание маршрута производится по командам ПЭВМ АРМ дежурного поста централизации;
оборудование исполнительных групп СЦБ используется для реализации команд управления и выполняет роль второй ступени безопасности АСДУ.

4. Работа системы и принципы управления

4.1. Объекты контроля АСДУ-ЭЦ.

Оборудование электрической централизации представлено следующими основными объектами:

путевые и стрелочные участки;
элементы стрелок ("плюсовые" и "минусовые");
светофоры (основные, пригласительные огни и датчики перегорания ламп);
замыкающие реле маршрутов;
индикаторы авторежимов;
реле прямого управления ответственными командами;
индикатор групповой отмены установленных маршрутов и авторежимов;
индикаторы резервных комплектов управления стрелками;
устройства питания схем СЦБ;
курбельные аппараты и др.

4.2. Команды телеуправления.

Управление объектами электрической централизации осуществляется дежурным поста централизации станции (депо) при помощи "активной" ПЭВМ АРМ.

Дежурный поста централизации имеет возможность выдать на исполнение команды телеуправления следующих основных типов:

установка и отмена маршрутов (как элементарных, так и комплексных);
индивидуальный перевод стрелок;
перевод стрелок при ложной занятости стрелочной рельсовой цепи (под ВКС);
подключение и отключение резервных комплектов управления стрелками;
включение пригласительных сигналов светофоров;
искусственная разделка маршрутов;
размыкание/замыкание курбельных аппаратов стрелок;
управление очисткой стрелок, режимами работы обкаточного пути и др.

Выбор объектов ЭЦ для задания им команд управления осуществляется дежурным поста централизации на экране видеомонитора ПЭВМ при помощи манипулятора "мышь".

В случае вызова на выполнение команды телеуправления, программные средства АСДУ-ЭЦ осуществляют анализ состояния всех объектов и определяют, возможно ли в данное время выполнение требуемой команды. Эти данные помогают дежурному поста централизации избегнуть ошибочных действий при выполнении процедур управления стрелками и сигналами.

Задание маршрутов в АСДУ-ЭЦ производится без использования наборных групп СЦБ, оборудование которых исключается из состава технических средств. Установка стрелок в соответствии с траекторией маршрута и замыкание маршрута производится по командам ПЭВМ. Набор команд формируется автоматически после задания дежурным поста центализации процедуры формирования конкретного маршрута.

4.3. Отображение информации.

Отображение состояния устройств электрической централизации станции (депо) и состояния технических средств АСДУ распределяется на несколько видеокадров, которые могут в случае необходимости вызываться на экран.

Главным средством для обеспечения оперативного контроля за состоянием устройств электрической централизации и технических средств системы является основной видеокадр АСДУ-ЭЦ, который содержит практически всю информацию, необходимую для работы дежурного поста централизации. Видеокадр отображает взаимное расположение и состояние путевых участков и стрелок, положение и состояние огней светофоров и маршрутных указателей, а также состояние всех устройств электрической централизации станции (депо). Кроме того, на нем показаны индикаторы режимов управления АСДУ-ЭЦ и общие индикаторы состояния средств телеуправления. С помощью этого видеокадра осуществляется телеуправление объектами электрической централизации.

Остальные видеокадры предназначены для использования электромеханиками СЦБ и другим обслуживающим персоналом АСДУ-ЭЦ при анализе нарушений в работе устройств электрической централизации.

4.4. Регистрация событий и воспроизведение зарегистрированных данных.

Все события, которые связаны с работой устройств ЭЦ, движением поездов, состоянием устройств телеуправления, аппаратных и программных средств АРМ, а также с действиями эксплуатационного персонала, регистрируются и долгосрочно сохраняются на магнитных носителях ПЭВМ АРМ дежурного поста централизации станции (депо).

Просмотр событий, которые произошли во время работы системы, может быть осуществлен в режиме воспроизведения зарегистрированных данных в форме видеокадров (режим "КИНО") либо в реальном времени, либо с пошаговым просмотром событий.

Зарегистрированные в процессе работы системы данные могут быть вызваны на просмотр также в виде следующих текстовых журналов:

"Системный журнал работы программных средств АСДУ";
"Журнал команд управления";
"Журнал аварийных состояний устройств ЭЦ";
"Журнал нарушений работы датчиков сигнализации";
"Журнал сбоев КП телеуправления".

Могут быть сформированы и другие журналы, содержащие информацию, сгруппированную по определенным признакам.

4.5. Аварийная сигнализация.

При возникновении нарушений в работе устройств ЭЦ или оборудования телеуправления на АРМ для привлечения внимания дежурного поста централизации формируются сигналы следующих типов:

звуковой сигнал. Различным типам нарушений соответствуют различные мелодии звукового сигнала;
визуальная индикация объекта нарушения переходит к использованию ярких цветов и мигания изображения объекта;
в нижнюю строку видеомонитора АРМ формируется сообщение, в котором указывается причина сигнализации (наименование объекта, на который нужно обратить внимание, и описание его текущего состояния).

5. Характеристика АСДУ-ЭЦ

Достоинствами автоматизированной системы управления АСДУ-ЭЦ в сравнении с традиционными средствами маршрутно-релейной централизации являются:

высокая надежность микропроцессорного оборудования и программных средств, подтвержденная практической эксплуатацией систем данного типа;
значительное сокращение объемов используемой кабельной продукции;
снижение требований к площади служебных и технологических помещений;
уменьшение вероятности ошибочных решений при управлении объектами метрополитена за счет проведения средствами АСДУ программного анализа ситуации и формирования своевременных подсказок;
возможность регистрации и долгосрочного сохранения информации о событиях, которые происходят на объекте управления, о работе средств системы управления и о действиях эксплуатационного персонала с целью дальнейшего анализа этих данных;
возможность наращивания функциональных возможностей системы управления без монтажа дополнительного оборудования.

6. Дополнительная информация

В настоящее время АСДУ-ЭЦ внедрена и успешно эксплуатируется во всех электродепо и на ряде станций Салтовской и Алексеевской линий Харьковского метрополитена.

Дополнительную информацию по автоматизированной системе управления устройствами электрической централизации станции (депо) метрополитена на базе телемеханики "МЕТРОКОНТ" можно получить по следующим адресам и телефонам:

ЗАО "КОНСТАР"
тел. (8-10-38-057) 714-20-85, 716-44-94
факс. (8-10-38-057) 714-20-85
http://www.ao-constar.com
E-Mail: constar@ao-constar.com

Генеральный конструктор - Алдабаев Геннадий Константинович