Разработка устройства для приема информации с сигнальных точек системы частотно-диспетчерского контроля

дипломная работа

Совместная разработка ГУП ГТСС и предприятия «Сектор»

АСДК представляет собой аппаратно-программный комплекс (АПК), предназначенный для создания системы диспетчерского контроля (с устройствами ЭЦ на станциях, и любыми устройствами интервального регулирования на перегонах) состояния отдельных узлов и устройств автоматики, телемеханики и связи, поездных передвижений, свободности и занятости приемо-отправочных путей, блок-участков перегонов и переездов, состояния входных и выходных светофоров станций и обеспечения этой информацией любого абонента сети АСДК (поездной диспетчер, сменный инженер дистанции сигнализации и связи, дежурный по станции, электромеханик ЭЦ, диспетчер локомотивного депо и т.д.).

АПК АСДК разработан с использованием принципов построения распределенных глобальных информационных сетей, в том числе системы передачи данных линейных предприятий (СПД ЛП), главные из которых:

- возможность обмена информацией между любыми абонентами сети;

- возможность обмена информацией произвольного вида, в том числе информацией реального времени;

- программная поддержка любой конфигурации связи абонентов сети;

- администрирование доступа в сети;

- динамическая маршрутизация информации.

АПК АСДК осуществляет сбор, обработку и передачу в сеть АСДК цифровой и аналоговой информации с устройств СЦБ. Все автоматизированные рабочие места (АРМ) АСДК реализованы на персональных компьютерах IBM PC AT, работают в реальном режиме времени, имеют графическое представление (в виде мнемосхем) на экране монитора информации о состоянии устройств СЦБ и поездном положении на контролируемых объектах.

АСДК состоит из двух подсистем (нижний и верхний уровни):

- подсистемы сбора и передачи информации, состоящей из датчиков состояния контролируемых технических средств (постовые и перегонные устройства СЦБ, устройства связи и пр.) и устройств считывания дискретной информации, измерения аналоговых сигналов (измерения напряжений и токов устройств), первичной обработки и передачи этой информации программируемыми контроллерами, построенными на новейшей элементной базе;

- подсистемы маршрутизации информационных потоков, обработки и отображения информации и связи c внешними автоматизированными и вычислительными системами, в том числе АСОУП и АСШ, реализованной с использованием специального сетевого и прикладного программного обеспечения для персональных компьютеров.

Для обеспечения съема и передачи на станции дискретных и аналоговых сигналов от сигнальных и переездных установок аппаратура нижнего уровня содержит:

- модуль линейный аналоговый (МАЛ), предназначенный для сбора и преобразования в цифровой код аналоговой информации от восьми контролируемых устройств;

- генератор линейных сигналов (ГЛС), служащий для сбора дискретных сигналов от 15 контролируемых устройств (контакты реле) я реле состояния блок участка (переезда). Кроме того, ГЛС принимает цифровой код измеренных аналоговых величин и передает его в линию в виде последовательного циклического кода (рисунок 2.1).

Линейные выходы всех генераторов линейных сигналов (до 24) подключаются параллельно к двухпроводной линии связи (кабельной или воздушной), например ДСН.

Одновременная передача информации с 24 сигнальных установок в общую линию связи основана на частотном разделении каналов. Кодирование информации о состоянии 15 контролируемых устройств или аналоговой информации каждым ГЛС выполняется по принципу временного разделения каналов. Состояние каждого контролируемого устройства (контакта реле) или код аналоговой информации передается в дискретной форме модулированными по длительности паузами между частотными посылками. Одновременно модулированными по длительности частотными посылками посылается информация о состоянии блок участка (переезда).

Рисунок 2.1 - Структура последовательного кода при передаче дискретной (а) и аналоговой (б) информации

При наличии аналоговой информации от МАЛ на входах ГЛС последовательный циклический код линейного сигнала содержит 4 байта (2 байта дискретной информации и 2 байта аналоговой). За один цикл передачи информации ГЛС передает код о напряжении одного аналогового сигнала. Во втором байте последовательного кода, содержащего аналоговую информацию, включено сообщение о состоянии четырех информационных каналов для сокращения времени получения данных по этим каналам. При передаче любого сообщения модулированными по длительности частотными посылками посылается информация о состоянии блок участка (переезда). При передаче дискретной информации ГЛС формирует импульсную последовательность циклического кода (рисунок 2.2). На этом рисунке Ч -- частотная посылка; Б -- бесчастотная посылка (пауза).

Информация от каждой сигнальной установки по линии связи (например, ДСН с развязкой конденсаторами от цепей постоянного тока) поступает на станционную приемную аппаратуру и выделяется полосовыми фильтрами модулей приемных каналов ПК. После дешифрации принятого сигнала ПК выставляет информацию я последовательную интерфейсную шину RS-232 для использования аппаратурой верхнего уровня АСДК (рисунок 2.3) При необходимости, поэтому же стыку, информация может быть выведена на модули индикации.

Рисунок 2.2 - Структура циклического кода линейного сигнала при передаче дискретной информации

Аппаратно-программная реализация нижнего уровня обеспечивает ретрансляцию любой информации с нескольких информационных каналов, ее доставку по любому из возможных соединений, причем в случае разрыва соединения система пытается отыскать и установить новое соединение для передачи информации. Программное обеспечение нижнего уровня АСДК решает задачи автоматической переконфигурации информационных связей, программное обеспечение верхнего уровня - администрирования доступа абонентов сети АСДК.

Рисунок 2.3 - Структурная схема аппаратуры АСДК нижнего уровня

Прикладное программное обеспечение верхнего уровня позволяет организовать следующие автоматизированные рабочие места:

- поездного диспетчера и диспетчера ж.д. узла (АРМ ДНЦ и ДНЦУ);

- сменного инженера дистанции сигнализации и связи (АРМ ШЧД);

- электромеханика электрической централизации (АРМ ШНЦ);

- дежурного по станции (АРМ ДСП);

- дежурного по локомотивному депо (АРМ ТЧД);

Структурно АСДК может иметь различное наполнение упомянутых подсистем источниками информации, устройствами сбора и передачи данных, а также различного вида АРМами. Разработка структуры АСДК при проектировании конкретного участка железной дороги осуществляется с учетом перспективы расширения системы и наличия каналов связи. Для проектирования и внедрения АСДК по заданию ЦШ разработаны «Технические решения АСДК» № 17328-00-00, утвержденные ЦШ 02.04.96.

Все АРМы АСДК работают в едином интерфейсе, обеспечены многооконным пользовательским интерфейсом, имеют программу «черный ящик», предназначенную для восстановления поездной ситуации, обеспечены функциями для приема/передачи информации по сети АСДК (в том числе функцией электронной почты), предоставляют возможность ведения протоколов нештатных ситуаций в работе устройств СЦБ и действий обслуживающего персонала, множество сервисных функций (встроенный редактор текстов, настраиваемые нормативно-справочные системы, средства ведения баз данных, записная книжка, калькулятор и др.). Все АРМы объединены в единую информационную сеть, поддерживают единый протокол обмена, имеют возможность работы с АСОУП, прошли проверку работоспособности на различных полигонах.

Кроме того, каждый АРМ АСДК наряду с общесистемными функциями содержит функции, решающие специальные технологические задачи:

- для АРМов ДНЦ и ДНЦУ: обмен информацией с дорожным вычислительным центром (АСОУП), идентификация подвижных объектов и их отслеживание в пределах контролируемого участка/узла, ведение графика исполненного движения поездов, контроль за тормозными башмаками;

- для АРМов ШЧД и ШНС: логический контроль за правильностью работы устройств СЦБ, измерение и контроль напряжений путевых реле рельсовых цепей, питающих фидеров, токов электродвигателей и др., автоматизированное ведение журналов отказов устройств СЦБ, АЛСН, РЦ, а также план-графиков работ по участкам обслуживания, функционирование системы алгоритмов поиска и устранения отказов устройств СЦБ;

- для АРМа ДСП: обмен информацией с АСОУП, идентификация объектов и их отслеживание, контроль за тормозными башмаками, автоматическое голосовое оповещение работающих на путях людей через железнодорожные системы оповещения, автоматизированное ведение журналов тех. конторы и движения поездов;

- для АРМа ТЧД: функционирование системы дислокации локомотивов в депо, обмен информацией с АСОУП, автоматизированное ведение журналов нарядов, графика работ ТЧД, учета локомотивов эксплуатируемого/неэксплуатируемого парков;

- для АРМа ДСПП: немедленное протоколирование операций и нарушений при работе с тормозными башмаками (ТБ) и оповещение АРМов ДСП и ДНЦ (ДНЦУ), предоставление информации о состоянии приемо-отправочных путей и ТБ парков в сеть АСДК, идентификация подвижных объектов и их отслеживание, обмен информацией с АСОУП, автоматическое оповещение пассажиров о прибытии, проследовании и отправлении поездов в зоне посадочных пассажирских платформ.

Делись добром ;)