Государственноеобщеобразовательное учреждение высшее профессиональное образование
Сибирскаягосударственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)
Кафедра: «Управлениякачеством и сертификации»
Курсоваяработа
По дисциплине «Автоматизация измерений и контроля измерений»
На тему: «Автоматикаи автоматизация на железнодорожном транспорте»
Омск, 2010г.
CОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. История развития автоматизации на железнодорожномтранспорте
2. Автоматизированная связь на железнодорожном транспорте
3. Автоматизированные системы управления устройствамиэлектроснабжения железных дорог
4. Диспетчерское управление движение поездов
5. Автоматизированные системы управления сортировочнымистанциями
6. Автоматическая переездная сигнализация
7. Автоматическая локомотивная сигнализация
8.Полуавтоматическая блокировка
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Устройства автоматизацииявляются важнейшими элементами технического вооружения железнодорожноготранспорта. Эти устройства позволяют эффективно решать задачи перевозочногопроцесса, способствуя увеличению пропускной способности железнодорожных линий,обеспечивая безопасность движения поездов, бесперебойную связь между всемиподразделениями железнодорожного транспорта.
Применяемые на железнодорожном транспорте устройстваавтоматизации и связи включают: средства автоматики и телемеханики,регулирующие движение поездов на перегонах (электрожезловая система,полуавтоматическая блокировка, автоблокировка); устройства АТ, управляющиестрелками и сигналами на станции (электрическая и механическая централизациястрелок); диспетчерскую централизацию, объединяющую АБ и централизацию стрелок;телефонную, телеграфную и другие виды проводной связи, радиосвязь; пассажирскуюавтоматику. Оснащенность этими устройствами таково, что железные дороги Россииимеют оптимальный уровень оборудования этими системами и могут обеспечить в 2раза больший объем перевозок, чем в настоящее время.
Работниками хозяйства автоматики и связи отводится важнаяроль в выполнении основной задачи транспортного производства, так какустройства АТ и связи являются важнейшим элементом технической вооруженностижелезнодорожного транспорта. Эти устройства позволяют полнее и производительнееиспользовать все технические средства транспорта, повышают эффективность работыотрасли. Внедрение более современных устройств АТ, связи и вычислительнойтехники, качество их содержания определяют повышение безопасности движения,перерабатывающую способность станций, пропускную способность железнодорожныхлиний. Основным назначением хозяйства ШЧ является техническое обслуживание иремонт устройств СЦБ и связи.
Для железнодорожного транспорта важной задачей являетсяувеличение объема перевозок за счет более эффективного использования подвижногосостава при хорошем качестве обслуживания. Этого можно достигнуть повышениемроли диспетчерского управления, реализуемого с помощью новых информационныхтехнологий.
Электрическая централизация позволяет в 2 раза повыситьпропускную способность станций, сократить эксплуатационный штат работников иобеспечить безопасность движения поездов. Наиболее просто с этой проблемой настанции может справиться централизация компьютерного типа, обеспечивающаябезопасное управление стрелками и сигналами. Микропроцессорные системы повышаютуровень безопасности, занимают значительно меньше площади, потребляют меньшеэлектроэнергии, уменьшают объем строительно-монтажных работ и снижаютэксплуатационные расходы.
Наряду с созданием практическинеобслуживаемых устройств железнодорожной АТ разрабатывается малообслуживаемоеоборудование низовой автоматики. Это новые светофоры со светодиоднымиоптическими системами, стрелочные винтовые электроприводы и другоенапольное оборудование. Его внедрение позволит обеспечить повышение уровнябезопасности движения, снизить затраты при производстве и эксплуатации, а такжеулучшить условия труда обслуживающего персонала.
Внедрение современныхмногофункциональных и высокопроизводительных измерительных систем и мобильныхкомплексов (МИКАР) позволит автоматизировать многие технологические операции и,как следствие, сократить трудозатраты.
1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯАВТОМАТИЗАЦИИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Первоеприменение вычислительной техники на железнодорожном транспорте связано срасчетами — инженерными и по эксплуатационной работе. Первые компьютеры,большие, громоздкие, медленнодействующие и дорогие, не были предназначены дляинтерактивной работы с пользователем и применялись в режиме пакетной обработки.С развитием вычислительной техники появились новые способы организации вычислительногопроцесса. Стали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделениявремени, в которых наряду с удаленными соединениями типа «терминал-компьютер»были реализованы и удаленные связи типа «компьютер-компьютер».Появилась возможность перейти к управленческим задачам.
Дляоптимизации оперативного, среднесрочного и долгосрочного планирования перевозокгрузов приказом МПС № 17Ц от 11.05.71 определяются основные задачи первойочереди автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом(АСУЖТ МПС). Он предусматривал выделение 19 основных подсистем отрасли похозяйствам: перевозок, грузовой и коммерческой работы, энергоснабжения и др. Вих рамках решались отдельные задачи по созданию программно-технической среды,технологической и информационной базы. Поскольку в то время вычислительныемашины были относительно слабыми, отсутствовали качественные каналы дляпередачи информации, решение каждой задачи вынужденно было быть автономным,далеко не всегда стыкующимся с другими задачами и подсистемами. Это былнеизбежный этап, через него надо было пройти, приобрести необходимый опыт.
Постоянноевнедрение все более совершенной и мощной вычислительной техники, новыхсистемно-технических решений, прикладного программного обеспечения, а такжесовершенствование технологии работы пользователей информационных систем привелик тому, что в конце 1970-х-начале 1980-х годов стал появляться новый типинформационных систем — комплексные системы. Вводится понятие «модель»как способ отображения фактической работы объекта, его «жизни».Первой такой моделью стала поездная модель, отражающая формирование, движение ирасформирование поездов. Параллельно появляется модель сортировочной станции — основа автоматизированной системы управления работой сортировочной станции.Под руководством инженера Б.Е. Марчука создается первая вычислительная сеть из15 ИВЦ и первая работающая версия отечественной системы «Экспресс». Сразвитием программно-технической среды появилась возможность создания поездныхи вагонных моделей сетевого уровня. В 1980-х годах началась эксплуатация насетевом уровне системы автоматизированного диспетчерского центра управления(АДЦУ), информационной основой которой стала автоматизированная системаоперативного управления перевозками (АСОУП). Создаются информационные системы:диалоговая информационная система контроля оперативного управления перевозками(ДИСКОР), контроль сменно-суточного планирования перевозок грузов (КССП),анализ погрузки нефтеналивных грузов (АПН), информационно-справочная система внешнеторговыхгрузов (ИСС ВТГ) и др. Разработан сменно-суточный доклад для руководителей МПС,информация из всех систем используется в практической работе функциональныхслужб дорог. Объем перевозок в тот период был наибольшим и значительно превышалсегодняшний уровень.
Настоящаяреволюция в идеологии создания информационных систем произошла с появлениемперсональных компьютеров. Они послужили идеальными элементами для построениясетей. Стало возможным двигаться вперед более быстрыми темпами. Несмотря на недостаточнуюмощность первых персональных компьютеров, к концу 1980-х годов на их базеначалось создание автоматизированных рабочих мест. Появилась возможностьподойти к новому этапу — агрегированию в более мощные комплексы разнородныхданных автоматизированных систем ИОДВ, АСОУП и др., работающих на сортировочныхи грузовых станциях, контейнерных площадках.
Между тем вМПС происходили структурные изменения. В 1988 г. Главное управление вычислительной техники было реорганизовано и вошло в состав Главного управления сигнализациии связи в качестве Управления вычислительной техники. Был ликвидировансамостоятельный орган, централизующий, объединяющий и координирующий созданиеинформационных систем отрасли. Именно с того времени главки, а затемдепартаменты и хозяйства МПС стали самостоятельно заключать договоры наразработку, приобретать технику и программное обеспечение, что противоречилоидеологии централизации создания информационных систем. Возникло множествоорганизаций-разработчиков, создававших по заказам департаментов независимоэксплуатирующиеся задачи. В результате данные дублировались, порой многократно,возникали параллельные потоки при сборе и передаче информации.
Качественныйскачок в развитии системотехнических решений наметился в 1992-1993 гг., когда вГВЦ вошел в эксплуатацию комплекс из двух двухпроцессорных ЭВМ IВМ 4381.Т24общей производительностью 9 MIPS, ставший промежуточным этапом при переходе кболее совершенным ЭВМ. В ИВЦ железных дорог в то время устанавливаются ивводятся в эксплуатацию IВМ 4381.ГВЦ становится интеллектуальным центром,организующим и направляющим работы по созданию современныхпрограммно-технических комплексов, изменению структуры управлениявычислительными ресурсами отрасли, разработке новых информационных технологий.Ведущие ученые и специалисты МПС, НИИЖА (ныне ОАО «НИИАС»), ВНИИЖТа,ПКТБ АСУЖТ, МИИТа, ГВЦ и других организаций обсуждали принципы построенияинформационных систем, разрабатывали концепцию и программу реконструкциипрограммно-технических комплексов ГВЦ и ИВЦ железных дорог на основемеждународных стандартов.
С 1995 по 2000 г. в отрасли прошла информационно-технологическая реформа. Была осуществлена планомерная заменапрограммно-технических средств, определены принципы новых технологий.Приступили к созданию новых автоматизированных систем и внедрению новыхавтоматизированных технологий в управление производственной деятельностью нажелезных дорогах. Все это вместе позволило вывести вычислительную отрасльжелезнодорожного транспорта на уровень мировых достижений и обеспечитьдальнейшее развитие в выбранном направлении.
В феврале 1996 г. завершается разработка и утверждаются «Программа автоматизации железнодорожного транспортана 1996-2005 гг.» Этот документ определил направления, приоритеты,средства автоматизации отрасли. На прикладном уровне предстояло создатькомплексы автоматизированных технологий по управлению: перевозочным процессом;маркетингом, экономикой и финансами; инфраструктурой железнодорожноготранспорта; персоналом и социальной сферой.
В 1997 г. была принята Программа развития систем телекоммуникаций на железнодорожном транспорте иназначен генеральный конструктор систем информатизации и телекоммуникаций.
Достигнутыйуровень информатизации отрасли позволил создать систему фирменноготранспортного обслуживания. Начал работать и успешно функционирует Центрфирменного транспортного обслуживания, который сейчас возглавляет Е.А. Кунаева,в свое время работавшая в руководстве ГВЦ.
К 1998 г. была реализована современная программно-техническая среда, соответствующая мировому уровню.Произошли изменения в структуре управления автоматизацией. ГВЦ становится головнымцентром по эксплуатации информационных систем, ему в оперативном отношенииподчинены ИВЦ железных дорог.
Сегодня АСУРЖД состоит из более 600 интегрированных автоматизированных систем и клиентскихприложений, она представляет собой распределенную информационную систему понаправлениям производственной деятельности компании. С помощью информационныхсистем осуществляется управление перевозочным процессом, сбытом и организациейгрузовых и пассажирских перевозок, корпоративной инфраструктурой и подвижнымсоставом, экономикой, бюджетированием, финансами и ресурсами, стратегическимразвитием, инвестиционной и информационной деятельностью, информационнойбезопасностью, унификацией и интеграцией автоматизированных систем.
2. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯСВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Нажелезнодорожном транспорте России выполнен большой комплекс работ по внедрениюцифровых систем связи. В результате создана Единая магистральная цифровая сетьсвязи (ЕМЦСС) на базе ВОЛС. Ее оператором является компания «ТрансТелеКом»,всем пакетом акций, которым владеет ОАО РЖД.
Нанастоящий момент удовлетворена потребность в каналах связи; повышено качество идостоверность передачи информации в системах передачи данных, обеспечивающихреализацию новых информационных технологий; расширены функции средств связи засчет внедрения цифровых систем коммутации общей емкостью более 200 тыс.номеров, позволивших передавать различные виды информации в режиме мультимедиа(речь, данные, видеоинформация).
Полнымходом внедряется система связи новой вертикали управления перевозками нажелезнодорожном транспорте, включающая в себя единый центр управления движениемпоездов, дорожные центры управления перевозками, центры диспетчерскогоуправления и центры управления местной работой цифровой и цифро-аналоговойсистем технологической связи.
Организованопроизводство на уровне международных стандартов цифровых систем передачи икоммутации технологической связи на ведущих предприятиях России.
Налаженоизготовление цифровой аппаратуры оперативно-технологической связи в ООО«Интелсет-ТСС», «Абител-информ», ЗАО«Микчел-ТСК», ООО «КАПО-НИИЖАтел», на Лосиноостровскомэлектротехническом заводе ОАО РЖД, а также в ряде других отечественных фирм.
Созданнаяцифровая система оперативно-технологической связи (ОТС), по функциональнымвозможностям превосходящая многие аналоги в мировой железнодорожной практике,обеспечивает значительное повышение качества, оперативности, надежности иустойчивости связи. Системой цифровой ОТС оборудовано около 20 тыс. км железныхдорог России.
Сетьобщетехнологической телефонной связи (ОбТС) развивается на основе цифровыхучрежденческо-производственных АТС по принципу замещения «сверхувниз». Строятся цифровые телефонные станции в первую очередь в дорожных иотделенческих узлах, а затем на нижнем уровне. Разработаны единая системапятизначной нумерации и принципы построения сети с учетом совместной работыцифровых и аналоговых телефонных станций. Для оперативного управления ресурсамисети, способствующего сокращению эксплуатационных расходов по текущемусодержанию, предусмотрена система мониторинга и администрирования (СМА),внедренная на железных дорогах. Для обеспечения нормативных техническихпоказателей цифровая сеть технологической связи оборудуется системой сетевойтактовой синхронизации (ТСС), разработанной Всероссийскимнаучно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом информатизации,автоматизации и связи на железных дорогах (ВНИИАС) совместно с Ленинградскимотраслевым научно-исследовательским институтом связи (ЛОНИИС). Большое значениедля управления перевозочным процессом и обеспечения безопасности движения имеетвходящая в комплекс технологической связи система технологической радиосвязи.
Такойсистемой, используемой для связи диспетчеров и дежурных по станциям с машинистамипоездных локомотивов и ремонтными подразделениями с целью организацииманевровой работы, оповещения и передачи данных систем автоматики на подвижныеобъекты, оборудованы все направления железных дорог России. В настоящее времяведутся работы по их оснащению системой цифровой технологической радиосвязи .
3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВАМИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Хозяйствоэлектроснабжения железных дорог можно рассматривать как совокупность различныхтехнологических процессов, объеденных решением задачи бесперебойногоэлектроснабжения потребителей электроэнергией соответствующего качества. Приэтом должно быть экономичное расходование электроэнергии и уменьшение потерь,возникающих в процессе передачи и преобразования.
Основной целью созданияавтоматизированной системы управления электроснабжением (АСУЭ) являетсясовершенствование управления устройствами электроснабжения и их эксплуатации наоснове автоматизации производственных процессов поддержания оптимальных режимовв системе тягового электроснабжения. Наряду с задачами оптимального управлениятехнологическими процессами в АСУЭ решаются также задачи, связанные со сбором,обработкой информации, планированием и прогнозирование технологическогопроцесса и состояния оборудования.
Как любая сложная системаАСУЭ имеет иерархическую структуру, состоящую из отдельных подсистем, имеющихсамостоятельные цели управления и общую для всей автоматизированной системыцель. Эти подсистемы находятся на разных уровнях иерархии, взаимодействуютмежду собой и имеют внешние связи с питающими районные энергосистемами идругими подсистемами АСУЖТ. Подсистема является частью автоматизированнойсистемы, выделенной по определенному признаку, отвечающий конкретным целям изадачам управления. В рамках этих задач подсистема может рассматриваться какотдельная самостоятельная система.
Определение структурысистемы управления является одной из важнейших задач, возникающих приразработке системы в каждом конкретном случае. Правильно составленная структураАСУЭ позволяет наиболее точно определить требуемый объем, содержание и потокиинформации, обеспечить последовательное решение очередных задач на базепредыдущих, исключить необходимость переделок в процессе развития АСУЭ. Системаосуществляет управление всем комплексом электроснабжения железнодорожноготранспорта. Управление в пределах дистанции электроснабжения включает 3 уровня:первый уровень реализует ручное и автоматическое децентрализованное управлениеоборудованием и режимами; второй уровень управления предусматривает местноеоперативное (дистанционное) и автоматическое централизованное управленияоборудованием тяговых подстанций, постов секционирования и т.д.; третий уровеньуправления реализуется автоматизированной системой диспетчерского управления(АСДУ) и на нем осуществляется оперативно-диспечерское централизованноеуправление тяговыми подстанциями, постами секционирования и другими пунктами,элементами и режимами.
От вышестоящихэнергодиспетчерских пунктов четвертого и пятого уровней управления,соответственно службы электроснабжения дороги и департамента электрификации иэлектроснабжения ОАО РЖД, на энергодиспетчерский пункт дистанцииэлектроснабжения поступает нормативная и оперативно-управляющая информация,координирующая режимы работы дистанций электроснабжения в пределах железнойдороги. Энергодиспетчерский пункт службы электроснабжения дороги учитываетосновные показатели работы дистанций, выполняет все виды планирования вмасштабах дороги, обменивается информацией с энергодиспетчерским пунктами ЦЭОАО РЖД и районных энергосистем.
Автоматизированнаясистема диспечерского управления обеспечивает автоматизированный сбор иобработку информации, необходимой диспетчерскому персоналу для непрерывногоконтроля и управления.
Задачи оперативного управления,решаемые АСДУ определяется режимом работы системы энергоснабжения.
В нормальном режимепроисходит регулирование режима электроснабжения, его корректировка приотклонениях для выполнения требований по качеству электроэнергии и ее подачи;отключение оборудования для ремонта и ревезирования и ввод его в работу послеремонта или резерва; сбор, обработка и документирование информации о работедистанции электроснабжения.
В аварийном режимесрабатывают автоматические устройства первого уровня (релейная защита). В этомслучае оперативно-диспечерский персонал производит необходимые отключенияустройств электроснабжения в случае их отказа. Однако, из-за низкогобыстродействия качество управления ухудшается.
В послеаварийном режимерешаются задачи восстановления нормальной схемы электроснабжения потребителей,заданного качества электроэнергии, ввод в работу отключившегося неповрежденногооборудования, принятие мер по устранению причин аварии и ремонту оборудования.
Решение задачоперативно-диспечерского управления предусматривает максимальное использованиеопыта и знаний энергодиспетчера. В зависимости от сложившиеся ситуации он можетрасполагать различным временем для принятия решения, которые вырабатываетпрактически единолично. В аварийных ситуациях объем информации резковозрастает, а время для принятия решений сокращается в несколько раз. Дляобработки всей этой информации используют ЭВМ, ускоряющие принятия правильногорешения для управления системой.
ЭВМ является техническойосновой АСУЭ наряду с местными системами автоматики и устройств телемеханики,состоящий из аппаратуры телеуправления, телесигнализации и телеизмерения. Онивыполняют расчетные и информационные функции, собирают и обрабатываютинформацию, выдают рекомендации, осуществляют технико-экономические ипланово-производственные расчеты.
Подсистема третьегоуровня осуществляет оперативно-диспечерского централизованное управлениепунктами, объектами и режимами электроснабжения, обменом информацией сэнергодиспетчерскими пунктами энергосистем и службой управления дороги, работойпоездного диспетчера отделения дороги. Подсистемы учета планирования ипрогнозирования оптимального управления могут размещаться наэнергодиспетчерскоми пункте дистанции энергоснабжения или же являются общимидля дистанций в пределах железных дорог и размещаться на центральномэнергодиспетчерском пункте службы электроснабжения.
4. ДИСПЕТЧЕРСКОЕУПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДОВ
Современныетенденции использования вычислительных средств в системах железнодорожнойавтоматики (ЖАТ) определяют направления совершенствования не только аппаратнойплатформы, но и структуры оперативного управления. Это нашло отражение втехнологии дальнейшей централизации оперативного управления движением поездовне на отдельных участках, а на направлениях. Возможность интеграции руководстваперевозочным процессом в центрах управления требует решения технологическихвопросов по распределению зон и функций управления и разработки нормативных иэксплуатационных основ, связанных с внедрением и обслуживанием системцентрализации управления.
Длясовершенствования и оптимизации системы управления движением поездов в 1988 г. железные дороги приступили к проектированию и строительству единых дорожных и региональныхавтоматизированных диспетчерских центров управления перевозками (АДЦУ). Процесссоздания АДЦУ принял затяжной характер из-за отсутствия принятых в полномобъеме в постоянную эксплуатацию современных систем ДЦ и ограниченности средствна инфраструктуру каналов связи.
В то жевремя в связи с резким снижением объемов перевозок на сети дорог РФ передотраслью была поставлена задача сокращения эксплуатационных расходов внедрениемресурсосберегающих технологий и совершенствованием структуры управленияжелезными дорогами.
Длярешения поставленных задач началось укрупнение железных дорог и отделений снаметившейся тенденцией перехода на безотделенческую структуру управления.Необходимость реорганизации повысила актуальность создания единых дорожных ирегиональных АДЦУ и внедрения современных компьютерных систем управлениядвижением поездов.
Длядальнейшего сокращения эксплуатационных расходов и совершенствования структурыуправления перевозочным процессом началась перестройка структуры управлениядвижением поездов в масштабах всей страны. Предполагается акционированиежелезных дорог.
Всоответствии с новой концепцией управления перевозочным процессом системауправления предназначается для реализации в рамках следующих территориальныхобъединений: сеть железных дорог, регион сети железных дорог, линейный район. Всвязи с этим управление перевозочным процессом должно осуществляться на основетрехуровневой вертикали центров управления: сетевой центр управленияперевозками (ЦУП), региональный центр диспетчерского управления (РЦДУ), опорныйцентр управления линейным районом (ОЦ).
Центруправления перевозками является составной частью структуры Министерства путейсообщения, а в перспективе — компании «Российские железные дороги».Его предназначение — организация и оперативное руководство перевозочнымпроцессом на сети железных дорог РФ в целях максимального удовлетворенияплатежеспособного спроса на пассажирские и грузовые перевозки с обеспечениемвысокого качества предоставляемых транспортных услуг при достижении необходимойдля развития отрасли рентабельности. ЦУП должен возглавлять и координироватьработу РЦДУ, также всех отраслевых предприятий, причастных к перевозочномупроцессу.
Региональныецентры создаются в соответствии с территориальным разделением России на семьрегионов. РЦДУ должны стать подразделениями будущей акционерной компании «Российскиежелезные дороги», подчиненными сетевому ЦУПу. До организации РЦДУ егофункции выполняют дорожные единые центры диспетчерского управления,существующие почти на всех железных дорогах РФ.
Региональныйцентр диспетчерского управления должен быть иинформативно и технологически связан с ЦУПом, соседнимирегиональными центрами и опорными центрами своих линейных районов, со всемиотраслевыми предприятиями, обеспечивающими работу инфраструктуры железнодорожноготранспорта в регионе управления, крупными отправителями и получателями грузов.
На РЦДУвозлагается реализация технологий управления перевозочным процессом в пределахрегиона, являющихся естественным продолжением единых баз данных и сетевыхтехнологий ЦУПа с их детализацией (вплоть до управления движением каждогопоезда) и дополнением управления местными для региона перевозками.
Опорныйцентр является удаленным подразделением РЦДУ, расположенным, как правило, наопорной станции линейного района. Работа ОЦ существенно зависит от особенностейопорной станции и линейного района в целом. Предполагаются следующие типы ОЦ:
· примыкающие крайонам массовой погрузки грузов на подъездных путях;
· с крупнойгрузовой станцией в качестве опорной;
· для пограничныхпереходов;
· с припортовойстанцией в качестве опорной;
· с сортировочнойили технической станцией в качестве опорной.
Основныезадачи ОЦ:
— взаимодействие с отправителями и получателями грузов на территории линейногорайона, в том числе на основе единых технологических процессов;
— управление местной работойлинейного района с обеспечением установленных нормативов времени оборотаместных вагонов;
— переработка транзитного вагонопотока с его обеспечением локомотивами илокомотивными бригадами, технический и коммерческий осмотр поездов;
— организация передачи грузов между государствами и другими видами транспорта,взаимодействие с портами, таможенными органами и др.;
— взаимодействие с вагонными депо и его подразделениями по неисправным вагонам,организация подготовки вагонов и составов под погрузку.
Оперативно-диспетчерскийперсонал опорного центра обеспечивает руководство работой всех подразделенийсамой опорной станции и прикрепленных станций линейного района. К немуотносятся дежурные по станциям и паркам, агенты центров фирменноготехнологического обслуживания, станционных технологических центров, дежурные погорке и т.п. Опорный центр включает в себя подразделения других служб,непосредственно участвующих в перевозочном процессе: пункты технического и коммерческогообслуживания, вагонные участки, дистанции сигнализации и связи и др.
Управлениеперевозочным процессом строится по принципу сквозных информационно-управляющихтехнологий, направленных от ЦУП через РЦДУ и ОЦ до рабочих мест работниковлинейных районов или устройств железнодорожной автоматики, исполняющих те илииные операции перевозочного процесса.
Сквозныеинформационно-управляющие технологии должны обеспечить единство управленияперевозочным процессом сверху вниз, с соблюдением условий заказа на перевозки иминимизацией эксплуатационных затрат на их выполнение.
5. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СОРТИРОВОЧНЫМИ СТАНЦИЯМИ (АСУСС)
АСУССобеспечивает автоматизацию управления технологическим процессом переработкивагонов на станциях на основе динамической информационной модели сортировочнойи поездной работы станции и прилегающих участков.
Основныезадачи, решаемые АСУСС:
· обработкателеграмм – натурных листов (разметки) и составление сортировочных листков;
· формированиесправок для получателей о наличии вагонов с местным грузом в прибывающихпоездах;
· автоматизированныйномерной учет наличия и расположения вагонов на станции;
· подготовканатурных листов на сформированные поезда, передача ТГНЛ;
· расчет плановприема, расформирование, поездообразование;
· анализ нарушенийплана формирования, контроль за соблюдением норм массы и длины поездов;
· подготовкастанционной отчетности;
· анализ работыстанции;
· планированиеработы станции.
АСУСС созданадля следующих целей:
· сборы и обработкаоперативных сообщений о составах поездов, характеристиках вагонов и перевозимыхгрузов, об операциях, обеспечение контроля полноты и достоверности информации;
· формирование иведение на основе оперативной информации динамической модели текущего состоянияпарков станции;
· решения на основеданных динамической модели комплекса прикладных задач управления.
АСУССявляется составной частью автоматизированной системы управления железнодорожнымтранспортом (АСУЖТ). Технической базой для создания АСУСС могут быть любые типыЭВМ в зависимости от масштабов станции и подлежащего автоматизации комплексазадач.
Рабочие местаоперативных работников сортировочной станции оборудуются видео — терминальнымиустройствами отображения, с помощью которых ведется диалоговое взаимодействие ссистемой, печатающими устройствами. Пост сменившихся составов имеют подключениек ЭВМ телетайп.
Основнымвидом информации являются ТГНЛ на прибывающие в разборку и на транзитные иотправляемые поезда. Информация передается с телетайпов, устанавливаемых в СТЦ,непосредственно в ЭВМ по каналам тоннельного телеграфирования.
Вспомогательнымвидом информации являются сообщения, уточняющие перечень номеров вагонов иразмещения вагонов в прибывающих об отправляемых составах, информация офактическом прибытии, расформирование и отправление поездов и другие сведения овыполнении технологических операций, поступающих в ЭВМ из технологическихпунктов по прямым каналам связи.
Результирующимвидом информации являются ТГНЛ на отправляемые поезда, передаваемые покоммутируемым каналам связи, сортировочные метки, передаваемые дежурным погорке, операторам исполнительных постов, расценщикам, регулировщикам скоростейдвижения и работникам ПТО, ПКО по прямым каналам связи непосредственно из ЭВМ.
Организуемаяв ЭВМ динамическая модель позволяет оперативно-распорядительному персоналустанции получать непрерывно изменяющиеся оперативные сведения о состояниипарков и путей, о нахождении вагонов на станции и т.п. – выдача осуществляетсяна дискете, при необходимости показатели могут быть с экрана распечатаны
Информация оподходе поездов на станцию передается заблаговременно из отделения дороги. Впамяти ЭВМ организуется массив данных ТГНЛ о составах в расформировании,транзитных и поездов своего формирования.
ЭВМконтролирует качество принимаемых ТГНЛ. На основе данных о положении станции,поступивших телеграмм – натурок и предполагаемом времени прибытии ЭВМ планируетпоездообразование, очередность приема и расформирования поездов.
По запросуоператора СТЦ ЭВМ выдает размеченную и откорректированную ТГНЛ (с учетом данныхпоста проверки), для оператора ИГО – справку для разрешения .
В процессеобработки в парке приема ПТОВ получает от осмотрщиков сведения о вагонах,требующих ремонта и вводит в ЭВМ директиву ведомости на каждый состав; поокончании работы оператору СТЦ сообщаются результаты технического икоммерческого осмотра.
С учетом этихсведений ЭВМ выдает всем причастным работникам сортировочные листки и передаетего в ПЗУ для автоматического приготовления маршрутов следования отцепов.
В процессеприема поездов, расформирование на горке в ЭВМ ведется динамическая модельсостояния парков и путей станции, контролируется процесс накопления составов,после его завершения ЭВМ выдает сообщение об этом в СТЦ и маневровому диспетчеру.При перестановке состава в парк отправления оператор поста описывания передаетсведения о составе в ЭВМ. При этом автоматически формируется и передается вПТОВ парка отправления наряд на ремонт вагона в переставляемом составе. ЭВМвыдает натурный лист поезда и справку для заполнения маршрута машиниста. Послефактического отправления поезда ЭВМ передает ТГНЛ на станцию назначения.
На данномэтапе функционирования АСУСС связано с ручной регистрацией данных об изменениисостояния контролируемых объектов (прибытии и отправлении поездов, перестановкав ПО и т.д.), что снижает ее эффективность. Большие потери в эксплуатации АСУССсвязаны с недостаточной достоверностью первичной оперативной информации.
Достоинстваприменения АСУСС:
· совершенствованиетехнологии работы станции;
· поднятие уровнятехнической культуры;
· повышениедостоверности информации;
· облегчениеусловий труда работников СТЦ; в перспективе функции СТЦ сведутся лишь к работес поездными документами (их проверка, сортировка, конвертование, пересылка вПО).
Вперспективе:
· отмена списыванияприбывающих поездов (при гарантии достоверности поступающей информации);
· получение ТГНЛ насборные, вывозные и передаточные поезда (при автоматизации управления погрузкойи выгрузкой на прилегающих участках);
· прогнозпоступления поездов;
6.Автоматическая переездная сигнализация
Напересечении железной дороги в одном уровне с автомобильными дорогами устраиваютпереезды. Они могут быть регулируемыми, т.е. оборудованными устройствамипереездной сигнализации, и нерегулируемыми, когда возможность безопасногопроезда полностью зависит от водителя транспортного средства. В ряде случаевпереездная сигнализация обслуживается дежурным работником. Такие переездыназываются охраняемыми, а необслуживаемые — неохраняемыми.
К переезднымустройствам относятся автоматическая светофорная сигнализация, автоматическиешлагбаумы, электрошлагбаумы и механизированные шлагбаумы. Эти устройства служатдля прекращения движения автотранспортных средств через переезд при приближениик нему поезда.
Переезды синтенсивным движением для ограждения со стороны автомобильной дороги оборудуютавтоматической светофорной переездной сигнализацией с автоматическимишлагбаумами. Переезд ограждается переездными светофорами ПС с двумя попеременномигающими красными огнями, и подается звуковой сигнал для оповещения пешеходов.Мигающая сигнализация применяется для того, чтобы водитель автотранспортногосредства не мог принять переезд за обычный городской перекресток.
Дляпредупреждения автотранспорта о приближении к переезду перед ним устанавливаютдва предупредительных знака — на расстоянии 40-50 и 120-150 м от ПС. Автоматические шлагбаумы, перекрывающие проезжую часть автодороги, и светофорыавтоматической светофорной сигнализации устанавливают на ее правой стороне.
Нормальноеположение автоматических шлагбаумов открытое, а электрошлагбаумов имеханизированных шлагбаумов — обычно закрытое. Для приведения в действиеавтоматической переездной сигнализации используют рельсовые цепи автоблокировкиили специальные цепи.
Когда поездприближается на определенное расстояние к переезду, включаются переезднаясветовая сигнализация и звонок, через 10-12 с опускается брус шлагбаума извонок выключается, а световая сигнализация продолжает действовать доосвобождения переезда и поднятия бруса.
В случаеаварии на переезде его ограждают со стороны подхода поездов красными огнямизаградительных светофоров, включаемых дежурным по переезду. На участках савтоблокировкой одновременно загораются красные огни ближайших светофоровавтоблокировки.
Заградительныесветофоры устанавливают с правой стороны по ходу поезда на расстоянии не менее 15 м от переезда. Место установки светофора выбирают так, чтобы обеспечивалась видимость огнясветофора на расстоянии, не меньшем тормозного пути, необходимого в данномслучае при экстренном торможении и максимально возможной скорости.
Нажелезнодорожных переездах поезда имеют преимущественное правобеспрепятственного движения через переезд.
Чтобы избежать замыканиярельсовых цепей автоблокировки при проходе через переезд гусеничных тракторов,катков и других дорожных машин, верх настила переезда устраивают выше головокрельсов на 30-40 мм.7. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛОКОМОТИВНАЯСИГНАЛИЗАЦИЯ
Автоматическаялокомотивная сигнализация (АЛС) предназначена для повышения безопасностидвижения поездов и улучшения условий труда локомотивных бригад. При плохойвидимости (дождь, туман, снегопад) машинист поезда может своевременно незаметить показания светофора, что приведет к проезду запрещающего сигнала.Чтобы исключить такие негативные случаи, автоблокировку дополняют АЛС, спомощью которой показания путевых светофоров при приближении к ним поездапередаются на локомотивный светофор, установленный в кабине машиниста. СистемуАЛС дополняют автостопом, который останавливает поезд перед закрытымсветофором, если машинист не принимает мер к своевременному торможению.
Систему АЛСдополняют также устройством для проверки бдительности машиниста и контроляскорости движения поезда, а наиболее совершенные системы — устройствамиавтоматического регулирования скорости.
АЛС савтостопом осуществляет торможение поезда и в случае превышения допустимойскорости или отсутствия подтверждения бдительности машиниста.
В зависимостиот способа передачи показаний путевых сигналов на локомотив (непрерывно илитолько в определенных точках пути) различают АЛС непрерывного типа с автостопом(АЛСН) и точечного типа с автостопом (АЛСТ), причем последняя может применятьсятолько на участках, оборудованных полуавтоматической блокировкой.
АЛСН служитдля постоянной передачи на локомотив (по рельсовым цепям) показаний путевогосветофора, к которому приближается поезд. Навстречу движущемуся поезду отстоящего впереди светофора в рельсовую цепь подается переменный кодовый ток. Оннаводит в приемных катушках ПК локомотива кодовые импульсы переменного тока(напряжением около 0,2 В). Эти импульсы поступают через фильтр Ф в усилитель У, с помощью которых преобразуются и усиливаются. В дешифраторе ДШ кодырасшифровываются, и в зависимости от их значения включается соответствующийогонь локомотивного светофора ЛС. Если на путевом светофоре горит зеленыйогонь, то в цепи проходят три импульса тока в кодовом цикле и на локомотивномсветофоре горит также зеленый огонь. При включенном желтом сигнале проходят дваимпульса тока в кодовом цикле, и на локомотивном светофоре горит также желтыйогонь. От светофора с красным огнем поступает код с одним импульсом тока вцикле, и на светофоре локомотива включается желтый огонь с красным.
При вступлении поезда на занятый блок-участок на ЛС загорается красныйогонь. Белый огонь на ЛС включается при следовании поезда по некодированнымпутям, когда машинист должен руководствоваться показаниями путевых светофоров.В момент смены на ЛС более разрешающего огня на менее разрешающий машиниступодается предупредительный свисток о возможности срабатывания автостопа. В этомслучае машинист должен в течение 6-8 с нажать рукоятку бдительности, впротивном случае произойдет экстренное автоматическое торможение поезда. Посленажатия рукоятки бдительности машинист должен снизить скорость движения доразрешенной или остановить поезд. Когда машинист проезжает светофор с желтымогнем и движется на красный, на ЛС происходит смена огня на желтый с красным,после чего машинист руководствуется показаниями путевых светофоров.
С моментапоявления на локомотивном светофоре желтого огня с красным машинист обязанпериодически, через каждые 20-30 с, нажимать рукоятку бдительности во избежаниеэкстренной остановки. Для контроля за действиями машинистов на локомотивахприменяют скоростемеры, которые записывают на ленту фактическую скоростьдвижения и регистрируют горение красного или желтого с красным огня на ЛС,нажатие рукоятки бдительности и работу автостопа.
Система АЛСНиспользуется на магистральных железных дорогах, где скорость движенияпассажирских поездов не превышает 120 км/ч, а грузовых — 80 км/ч. На линиях с более высокой скоростью движения, достигающей 200 км/ч, требуется расширение значимости локомотивной сигнализации, так как возрастает тормознойпуть и необходимо передавать информацию о приближении поездов не за два, а затри или четыре блок-участка. С этой целью применяют многозначные частотныеАЛС.
Для повышениябезопасности движения поездов, предупреждения проезда запрещающих сигналов иувеличения пропускной способности участков устройства АЛСН дополняют системойавтоматического управления торможением (САУТ) и комплексом локомотивныхустройств безопасности (КЛУБ). Устройства САУТ и КЛУБ взаимосвязаны, чтопозволяет более точно определять расстояние до препятствий, используяспутниковую навигационную связь.8. ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯБЛОКИРОВКА
Полуавтоматическаяблокировка (ПАБ) применяется для интервального регулирования движения поездовна малодеятельных участках железных дорог. Полуавтоматической она называетсяпотому, что часть операций по изменению показаний сигналов выполняетсяавтоматически (в результате воздействия колес подвижного состава), а другаячасть осуществляется дежурным по станции или путевому посту. При ПАБ намежстанционном перегоне может находиться только один поезд. Для увеличенияпропускной способности наиболее длинные межстанционные перегоны делят на двамежпостовых перегона (блок-участка), и на месте раздела устраивают путевойпост. Разрешением на занятие поездом свободного перегона служит соответствующеепоказание выходного (для станции) или проходного (для путевого поста) сигнала.
Согласнотребованиям ПТЭ устройства ПАБ не должны допускать открытия выходного илипроходного светофора до освобождения подвижным составом межстанционного илимежпостового перегона, а также самопроизвольного закрытия светофора вследствиеперехода с основного на резервное энергоснабжение и наоборот. Для этого накаждой станции (на путевом посту) ограждаемого перегона устанавливаютблок-аппараты, связанные друг с другом электрической сетью таким образом, чтодля пользования сигналами от дежурного по станции или посту требуется выполнитьнеобходимые действия в определенной последовательности.
На железныхдорогах применяется электромеханическая ПАБ с полярной линейной цепью ирелейная ПАБ (РПАБ). В ПАБ первого типа применяются упрощенные аппараты для посылкиблокировочных сигналов в виде токов разной полярности.
В РПАБ всемиблокировочными зависимостями между положением стрелок и сигнальнымипоказателями светофоров управляют реле. Эта система по сравнению сэлектромеханической обеспечивает более высокий уровень автоматизацииуправления, так как известительные сигналы подаются автоматически и действиядежурного по станции упрощены.
Полуавтоматическиесистемы блокировки автоматически контролируют прибытие поезда, но необеспечивают проверки его прибытия в полном составе. Это должен сделать самдежурный по станции, и только после проверки он имеет право податьблокировочный сигнал о прибытии поезда на станцию.
Этотнедостаток РПАБ устраняется применением специального устройства автоматическогосчета осей поезда, которое устанавливается на станции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работея рассмотрела основные автоматизированные системы на железнодорожномтранспорте:
· Автоматизированнаясвязь на железнодорожном транспорте («Экспресс»);
· Автоматизированныесистемы управления устройствами электроснабжения железных дорог (АСУ Э);
· Диспетчерскоеуправление движение поездов (АДЦУ);
· Автоматизированныесистемы управления сортировочными станциями (АСУ СС);
· Автоматическаяпереездная сигнализация (АПС);
· Автоматическаялокомотивная сигнализация (АЛС);
· Полуавтоматическаяблокировка (ПАБ);
Данные АСУ позволяютэффективно решать задачи перевозочного процесса, способствуя увеличениюпропускной способности железнодорожных линий, обеспечивая безопасность движенияпоездов, бесперебойную связь между всеми подразделениями железнодорожноготранспорта.
Так же мною былирассмотрены основные моменты автоматизации железнодорожного транспорта вРоссии.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХИСТОЧНИКОВ
1. Бубнов В.Д., Казаков А.А., Казаков Е.А., «Станционные устройстваавтоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте». М: Инфо, 2006г.-359с.
2. Донцов В.К., «Перегонные системыавтоматики и телемеханики». Екатеринбург: Наука Урала, 1992г.- 178с.
3. Почаевец В.С «Автоматизированныесистемы управления устройствами электроснабжения железных дорог». М:Маршрут, 2003г.- 120с.
4. Яковлев В.Ф. «Автоматикаи автоматизация производственных процессов на железнодорожном транспорте».М:Транспорт, 1990г.- 279с.