Основным направлением развития железнодорожной Автоматики Республики Казахстан и стран СНГ в XXI веке, является все большое внедрение устройств на бесконтактной элементной базе, а именно микропроцессорных систем. И постепенное вытеснение традиционной базы на электромагнитных реле. За счет этого увеличивается пропускная способность поездов, уменьшается энергопотребление, уменьшается штат обслуживающего персонала, облегчается поиск повреждения и т. д., всё это при безусловном соблюдении всех норм безопасности движения поездов. Одним из главных направлений увеличения пропускной способности является внедрения на железной дороги системы диспетчерской централизации (ДЦ).
ДЦ — это комплекс устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящий из автоблокировки на перегонах, электрической централизации стрелок и сигналов на станциях, системы телеуправления и телесигнализации (ТУ — ТС) и дающие возможность поездному диспетчеру задавать поездные и маневровые маршруты на раздельных пунктах диспетчерского участка (круга) из одного центрального пункта — поста ДЦ.
Устройства ДЦ должны обеспечивать: управление из одного пункта стрелками и сигналами ряда раздельных пунктов; контроль на аппарате управления положения и занятости стрелок, занятости перегонов, путей на станциях и прилегающих к ним блок — участков, а также повторение показание входных, маршрутных и выходных светофоров; возможность передачи станций на резервное управление стрелками и сигналами по приему и отправлению поездов, маневровой работе или передаче стрелок на местное управление для маневров; автоматическую запись графика исполненного движения поездов; выполнение требований, предъявляемых к электрической централизации и автоблокировке.
Диспетчер управляет устройствами электрической централизации и принимает решения по организации движения поездов, в том числе в случаях возникновения конфликтных поездных ситуаций. Это способствует наилучшему использованию пропускной способности участка при полном обеспечении безопасности движения поездов [3].
Начиная с 1955 г. вместо системы ДВК на сети железных дорог стали применять полярно-частотную диспетчерскую централизацию (ПЧДЦ), в которой сигналы ТУ передавались полярными, а сигналы ТС — частотными импульсами. Это система до сих пор применяется на сети железных дорог Республики Казахстан, в частности Алматинском регионе на участке Алматы — Сары-Озек. В текущем году планируется начать проведение электрификации в данном направлении до станции Актогай и полностью обновить устаревшие системы как ДЦ, так и электрические централизации и устройства автоблокировки. Частотная Диспетчерская централизация (ЧДЦ) была создана в 1961 году. В этой системе впервые кодирующая аппаратура ТС была выполнена на бесконтактных элементах (германиевых транзисторах и диодах). Время передачи сигнала ТУ было сокращено до 1 с, а сигнала ТС — до 0,3 с, применено квитирование, т. е. посылка на передающий пункт извещения о приеме сигнала ТУ или ТС.
Система «Нева» с циклическим контролем состояния объектов впервые была применена в 1967 г. на двухпутном пригородном участке Октябрьской дороги. Продолжительность цикла контроля около 1300 объектов в этой системе составляет 5 с, она работает в дуплексном режиме, как при линейном подключении станций, так и при радиальной схеме. При этом возможно одно- и двустороннее управление, что значительно повышает надёжность действия ДЦ. Система «Нева» находится на сети железной дороги Казахстана, успешно эксплуатируется уже на протяжении длительного срока. На основе система «Нева» была создана система «Луч» и впервые применена в 1977–1978 г. г. на одном из участков Белорусской дороги. Она позволила управлять не только поездной, но и маневровой работой на промежуточных станциях, передавать ответственные команды, в частности изменять направление движения на однопутном перегоне. Эта система также эксплуатируется на железной дороге Казахстана.
Все эти системы диспетчерской централизации созданные в XX веке хорошо зарекомендовали себя, но с приходом высоких технологий и глобальной компьютеризации всех сфер жизни человека, эти системы морально, технически и физически устарели. Поэтому «Қазақстан Темір Жолы» ищет дальнейшие пути развития железных дорог нашей Республики..
Комплекс технических средств «Неман» представляет собой:
—набор микропроцессорных модулей, позволяющихстроить высоконадежные распределенные системы различного назначения;
—табло или монитор ПЭВМ, как средство отображения диспетчерской обстановки;
—программное обеспечение.
На его базе создана система диспетчерской централизации (ДЦ) «НЕМАН», полностью отвечающая современным требованиям к системам ДЦ и обеспечению безопасности движения на железнодорожном транспорте. ДЦ «НЕМАН» отличают малое время реакции на внешние события, минимальные требования к линиям связи, много вариантность исполнения аппаратных средств, их высокая устойчивость к воздействиям внешней среды, возможность неограниченного расширения функций с ориентацией на перспективу развития систем железнодорожной автоматики и телемеханики, что расширяет регионы и сферы применения.
Система ДЦ «НЕМАН» предназначена для управления движением поездов на одно-, двух- и многопутных участках железнодорожных линий.
Система позволяет организовывать рабочие места ДНЦ, ДНЦУ, энергодиспетчера, диспетчера ШЧ и т. д., зона управления (контроля) которыми различна. Возможно произвольное увеличение или уменьшение как количества так и размера диспетчерских кругов (например: в ночное и дневное время суток). Система представляет собой набор линейных пунктов устанавливаемых на станциях, и соединенных между собой выделенной 2-х проводной линией связи. Линия связи может быть воздушной, кабельной или выделенным каналом тональной частоты. При использовании каналов тональной частоты желательно использовать 4-х проводные окончания. [2].
Соединение линейных пунктов линией связи (или каналами тональной частоты) может быть как последовательным, так и звездообразным (например: в случае ответвлений). Любое количество станций может функционировать в качестве опорных, т. е. с них может быть организовано управление соседними или любыми заданными станциями в системе.
Центральный пост (посты) может быть организован в любом месте участка ДЦ. Если какие-либо станции участка ДЦ оборудованы системой «НЕВА», то центральный пост может обслуживать заодно и эти станции. Возможен режим работы как с генерацией сигнала «ЦС», так и в режиме прослушивания. Для этих целей в ДКТБ разработан адаптер связи с системой «Нева». Адаптер подключается с ПВЭМ по стыку RS-232. Один адаптер связи обслуживает 8 подканалов системы Нева Например: две системы Нева, если в каждой системе по 3 подканала телесигнализации (ТС) и по 1-му каналу телеуправления (ТУ).
Программные средства ДЦ «Неман» обеспечивают отображение на мониторе ПЭВМ графика движения поездов, состояния путей, сигналов и т. д. на контролируемых станциях и сообщений предупредительного, справочного и прогнозного характера. Детализация представления информации соответствует требованиям пульт- табло поста ЭЦ, а также нормативно- справочной информации по станции. Кроме того имеется возможность оперативного контроля качества приема информация из канала диспетчерской телесигнализации. АРМ ДНЦ обеспечивает автоматическую запись графики исполненного движения, который при необходимости может быть распечатан для документирования и анализа показателей работы участка. Имеется возможность записи всех сигналов канала телесигнализации с последующей возможностью просмотра записанной ситуации.
ДЦ «Неман» позволяет проектировать перспективный график движения поездов на участке и корректировать его при необходимости, что позволяет использовать часть программного обеспечения АРМ ДНЦ как отдельное автоматизированное рабочее место инженера — графиста, в настоящее время с учетом опыта эксплуатации предыдущих версий комплекса интерфейс работы с графиком значительно улучшен за счет возможностей работы с манипулятором типа «мышь» или «трекбол» и дополнительной табличной формы представления графика движения поезда.
Программная часть комплекса разработана с учетом эргономических требований. Многообразие палитр позволяет учитывать различный уровень освещенности помещений, а также психологический настрой диспетчера.
Основные технические данные ДЦ «Неман»:
Количество линейных пунктов в системе -256 (возможно увеличение до 65536) Способ передачи данных телесигнализации — циклический. Способ передачи команд телеуправления — спорадический с квитированием (подтверждением) Скорость передачи данных телесигнализации по одной линии связи-10000 тс/сек Скорость передачи команд телеуправления по одной линий-500 ту/сек Максимальное расстояние между соседними станциями (только для физической линии)
— для кабельной линии связи — 60 км;
— для воздушной линии связи — 100 км
Максимальная длина участка ДЦ — не ограничена.
Общая емкость системы по контролю и упражнению – не ограничена.
Технические данные ДЦ системы «Диалог»:
Система диспетчерского управления «Диалог» не имеет ограничений для применения: железнодорожные узлы и участки железных дорог при однопутном или многопутном движении поездов с автономной или электрической тягой, системы контроля движения специализированного подвижного состава — далеко не полный перечень возможных сфер применения системы [1].
А настоящее время диспетчерской централизацией «Диалог» с линейными пунктами на базе безопасной микроЭВМ БМ-1602 оборудовано 150 км (15 станций) в Казахстане. Диспетчерской централизацией «Диалог» с линейными пунктами диспетчерских централизаций «Нева» и «Луч» оборудовано: 461 км (42 станции) Республики Казахстан;
Устройства системы ДЦ «Диалог» включают в себя устройства центрального поста (ЦП) линейных пунктов (ЛП), которые связаны между собой модемным каналом связи, построенным по линейно-кольцевой структуре. В системе используется помехозащищенное кодирование и защита информации от несанкционированного доступа. Устройства ЦП системы «Диалог» с помощью адаптеров могут подключаться к каналам связи типовых систем диспетчерского управления («Нева», «Луч» и др.) с сохранением всех функций этих систем и расширением возможностей рабочего места диспетчера по автоматизации его действий и оптимизации управляемого процесса.
Система «Диалог» рассчитана на использование любых устройств автоматики на станциях и перегонах. Длина управляемого и контролируемого участка железной дороги может достигать 200 … 400 км и более в зависимости от интенсивности движения поездов. Количество управляемых и контролируемых системой «Диалог» объектов на линейных пунктах практически не ограничено.
Функции системы ДЦ «ДИАЛОГ»:
- прием и обработка информации от ЛП о фактической поездной ситуации на участке и состоянии объектов контроля;
- отображение и регистрация состояния объектов контроля на участке;
- автоматизированное управление движением поездов на участке при отсутствии отклонений от заданного графика (задание маршрутов на станциях, управление стрелками, светофорами, объектами энергоснабжения и др.);
- возможность работы в полуавтоматическом (система вырабатывает «совет» ДНЦ о каждой операции, решение принимает диспетчер) и в ручном режиме. В последнем случае все действия по формированию команд выполняет ДНЦ, система только выполняет приказы и осуществляет сбор информации, ее обработку, отображение и регистрацию;
- передача на ЛП ответственных команд по специальному алгоритму с участием ДНЦО;
- ведение протокола передачи команд ТУ, принимаемых сигналов ТС и действий ДНЦ;
- обмен необходимой информацией с устройствами системы «Диалог» соседних участков и с информационно-управляющими системами верхнего уровня (АСОУП), а также с другими информационными системами транспорта;
- сбор и предварительная обработка диагностической информации (совместно с системами диспетчерского контроля) о техническом состоянии средств системы, каналов передачи информации, устройств автоматики на перегонах и станциях. Эта информация выдается на автоматизированное рабочее место дежурного электромеханика поста ДЦ, дежурного инженера (диспетчера) службы сигнализации и связи, на резервные пульты линейных пунктов, на АРМ ДНЦ (с различной степенью детализации);
- выдача необходимой информации ДНЦО о поездной ситуации и о выполнении графика движения поездов, отображение этой информации на АРМ ДНЦО;
- выдача необходимой информации инженеру-анализатору о выполнении графика движения поездов, отображение этой информации на автоматизированном рабочем месте и документирование результатов работы в виде установленных документов;
- автоматизированный ввод информации об изменениях в графике движения поездов от автоматизированного места инженера — графиста и документирование результатов работы в виде установленных документов.
Система является открытой, при необходимости перечень ее функций может быть расширен без значительных затрат на технические средства.
Определены системы диспетчерской централизации, применяемые на сети дорог Республики Казахстан, устройства диспетчерской централизации, диспетчерская система «НЕМАН», «Диалог», комплекс технических средств «Неман», технические данные ДЦ системы «Диалог», функции системы ДЦ «ДИАЛОГ».
Литература:
1. Техническое описание ДЦ «Диалог», г. Москва, РФ 2005 г.
2. Техническое описание ДЦ «НЕМАН», г. Минск, Белоруссия 2004 г.
3. А. С. Переборов, О. К. Дрейман, Л. Ф. Кондратенко «Диспетчерская централизация», Издательство «транспорт» 1989 г.
