ДИСПЕТЧЕРСКАЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА "СЕТУНЬ" Российский патент 2017 года по МПК B61L27/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в автоматизированных цифровых системах диспетчерской централизации (ДЦ) для управления объектами железной дороги.

Из уровня техники известна диспетчерской централизованной системой оперативного управления объектами инфраструктуры железной дороги, наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату (полезная РФ №103790 от 27.09.2012 г - прототип), содержащая

- центральный пункт управления, который включает связанные между собой автоматизированное место поездного диспетчера (АРМ-ДНЦ), автоматизированное место дежурного электромеханика центрального поста (АРМ-ШНД), сервер, удаленное автоматизированное место руководства дороги (АРМ ШЧД), распределенные контролируемые объекты инфраструктуры и связанные с ними устройства телеуправления, телеизмерения и телесигнализации, объединенные с центральным пунктом управления линией связи.

- система имеет иерархическое двухуровневое строение, реализованное аппаратно-программными средствами

- к верхнему иерархическому уровню относится аппаратура центрального пункта управления, а также необслуживаемые рабочие ЭВМ «Связь» и рабочая ЭВМ «Шлюз», автоматизированное место администратора

- к нижнему иерархическому уровню относится аппаратура контролируемого линейного пункт (ЛП), включающая блоки контролируемого пункта модернизированные (БКПМ) в составе со специализированной управляющей ЭВМ, блоки расширения контролируемого пункта (БРКП), устройства ввода информации, интерфейсные элементы

- рабочая ЭВМ «Шлюз» подключена с одной стороны к управляющей локальной вычислительной сети (ЛВС) ДЦ, с другой, к управляющей ЛВС верхнего дорожного уровня, АРМ-ДНЦ и АРМ-ЩНДЦ через рабочие ЭВМ «Связь», специализированную управляющую ЭВМ БКПМ соединены с аппаратурой нижнего иерархического уровня, рабочие ЭВМ «Связь» и БРКП

- в зависимости от кода связи все элементы оснащены соответствующими модемами и адаптерами связи, каждая кодовая связь оснащена основными и резервными рабочими ЭВМ «Связь» и БКПМ, системные блоки ЭВМ и другое оборудование верхнего иерархического уровня, кроме мониторов и систем ввода информации, установлена в экранированных шкафах, имеющих защитное заземление.

Задачей изобретения является создание диспетчерской централизованной системы управления движением железнодорожного транспорта посредством получения информации, ее обработки, отображения, сохранения в архив, подготовки и передачи сторонним системам.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении оперативности управления движением железнодорожного транспорта, расширением функциональных возможностей системы за счет управления станционными устройствами и сопряжения со всеми используемыми на сети железных дорог системами безопасности станций - ЭЦ и микропроцессорной централизацией.

Диспетчерская централизованная система управления движением железнодорожного транспорта - это средство оперативного руководства, управления и контроля движением железнодорожного транспорта, позволяющее поездному диспетчеру с центрального поста управлять стрелочными переводами и сигналами всех контролируемых пунктов, входящих в конкретный диспетчерский участок.

Технический результат достигается посредством того, диспетчерская централизованная система управления движением железнодорожного транспорта, содержащая верхний первый иерархический уровень и нижний второй иерархический уровень дополнительно включает третий иерархический уровень.

Диспетчерская централизованная система управления имеет иерархическое уровневое строение, реализованное аппаратно-программными средствами и дополнительно включает третий иерархический уровень, сопряженный с системами Верхнего уровня.

Первый уровень сопряжения со стационарными системами включает Контролируемые Пункты, в которые встроены устройства сопряжения с системами безопасности станций. Если на станции находится Электрическая централизация, то Контролируемый Пункт связан с ней через Контроллеры дискретных сигналов (КДС) для съема информации и для управления низовой автоматикой с Блоками телеуправления (БТУ). Если на станции находится Микропроцессорная централизация (МПЦ), то увязка осуществляется через устройство сопряжения - компьютерный стык КС. Все Контролируемые Пункты диспетчерской системы соединены в закольцованную линейную цепочку и обмениваются информацией друг с другом. Соответственно, самый первый линейный пункт подключен к основному каналу «А» (12), а самый последний - к резервному каналу «Б» (13). Для стыковки первого уровня со вторым уровнем предназначена необслуживаемая рабочая станция PC «СВЯЗЬ» (5), которая подключена в локально-вычислительной сети (14) и передает туда поступающую информацию. Все элементы второго уровня объединены локально-вычислительной сетью (14). Для управления устройствами предназначено многомониторное автоматизированное рабочее место поездного диспетчера - Многомониторный УВК АРМ «ДНЦ», которое включает несколько мониторов - один для управления и несколько - для просмотра поездного положения по всему диспетчерскому участку, автоматизированное рабочее место дежурного механика центрального поста ДЦ - АРМ «ШНД», рабочей станции PC «ФАЙЛ-СЕРВЕР» для сохранения архива и автоматизированное рабочее место дежурного механика центрального поста ДЦ - АРМ «ШНД» (15). На данном рабочем месте обслуживающий персонал может контролировать работу всех компонентов системы в режиме реального времени, а также состоянием устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), считанного из Архива поездного положения и «Черного Ящика» с PC «ФАЙЛ-СЕРВЕР», а также сервер расчета графика исполненного движения - «СЕРВЕР РАСЧЕТА ГИД».

Третий уровень сопряжения с системами Верхнего уровня включает две сетевых карты. По одной сетевой карте на PC «ШЛЮЗ» поступает информация о состояниях объектов из локально-вычислительной сети (14). По другой сетевой карте PC «ШЛЮЗ» передает информацию через Узел Межсетевого Взаимодействия - «УМВ» потребителям телесигналов. Потребителями являются системы ведения графика исполненного движения (21.1), Системы технической диагностики и мониторинга (21.2), Интеллектуальная система управления железнодорожным транспортом (21.3), Табло коллективного пользования (21.4) и иные системы анализа, учета и статистики (21.5).

К первому уровню относится уровень сопряжения со станционными системами (1).

Ко второму уровню относится уровень «Управляющий вычислительный комплекс» (УВК) (2)

К третьему уровню относится уровень сопряжения с системами Верхнего уровня» (3)

Структурная схема диспетчерской централизованной системы представлена на рисунке 1, где:

1 - первый уровень

2 - второй уровень

3 - третий уровень

4 - многомониторное автоматизированное рабочее место поездного диспетчера - УВК АРМ «ДНЦ»

5 - необслуживаемая рабочая станция - УВК PC «СВЯЗЬ»

6 - Контролируемый Пункт (КП)

7 - Электрическая централизация (ЭЦ)

8 - контроллеры дискретных сигналов (КДС)

9 - Блоки телеуправления (БТУ)

10 - Микропроцессорная централизация (МПЦ)

11 - компьютерный стык КС (11).

12 - основной канал приема/передачи данных с КП-6

13-резервный канал приема/передачи данных с КП-6

14 - локально-вычислительная сеть

15 - автоматизированное рабочее место дежурного механика центрального поста ДЦ-АРМ «ШНД»

16 - рабочая станция PC «ФАЙЛ-СЕРВЕР».

17 - сервер расчета графика исполненного движения - «СЕРВЕР РАСЧЕТА ГИД»

18 - рабочая станция PC «ШЛЮЗ»

19 - Узел Межсетевого Взаимодействия - «УМВ»

20 - канал передачи информации потребителям телесигналов

21 - потребителям телесигналов

21.1 - системы ведения графика исполненного движения

21.2 - системы технической диагностики и мониторинга

21.3 - интеллектуальная система управления железнодорожным транспортом

21.4 - табло коллективного пользования

21.5 - иные системы анализа, учета статистики.

Представленная на рис. 1 диспетчерская централизованная система управления движением железнодорожного транспорта состоит из трех уровней.

Первый уровень - Уровень сопряжения со станционными системами (1). На этом уровне находятся Контролируемые Пункты системы ДЦ «СЕТУНЬ» (6). В данные устройства встроены устройства сопряжения с системами безопасности станции. В случае, если это Электрическая централизация - ЭЦ (7), то для съема информации со станционных устройств предназначены Контроллеры дискретных сигналов - КДС (8). Для управления низовой автоматики предназначены Блоки телеуправления - БТУ (9). В случае, если устройства безопасности на станции - Микропроцессорная централизация (МПЦ), то устройство сопряжения - компьютерный стык КС (11).

Все контролируемые пункты диспетчерской системы соединены в закольцованную линейную цепочку и обмениваются информацией друг с другом. Соответственно, самый первый линейный пункт (КП) подключен к основному каналу «А» (12), а самый последний - к резервному каналу «Б» (13). В случае, когда через Контролируемый Пункт проходит информация, которая не предназначена для него, он ее ретранслирует на следующий/предыдущий Контролируемый Пункт. В случае, если нарушится нормальная работа канала между Контролируемыми Пунктами, происходит разворот передачи информационных потоков. Таким образом, осуществляется резервирование каналов приема/передачи данных.

Второй уровень системы ДЦ «СЕТУНЬ» - Уровень «Управляющий вычислительный комплекс» (2). На данном уровне находятся устройства оперативного контроля и управления станционными устройствами. Все устройства системы на данном уровне объединены локально-вычислительной сетью (14).

Для стыковки с Контролируемыми Пунктами системы ДЦ «СЕТУНЬ» предназначена необслуживаемая рабочая станция - PC «СВЯЗЬ» (5), которая информационно обслуживает каналы связи и циклически опрашивает Контролируемые Пункты по основному (12) и резервному (13) каналам. Полученную информацию УВК PC «СВЯЗЬ» передает по локально-вычислительной сети (14). Данная информация поступает в широковещательном режиме на все компоненты системы, находящиеся в данной сети.

Для управления устройствами предназначено многомониторное автоматизированное рабочее место поездного диспетчера - Многомониторный УВК АРМ «ДНЦ» (4). В данном комплексе используется несколько мониторов - один для управления и несколько - для просмотра поездного положения по всему диспетчерскому участку. Количество мониторов рассчитывается в зависимости от визуальной загруженности участка. С УВК АРМ «ДНЦ» производится посылка команд телеуправления, которые посредством локально-вычислительной сети (14) поступают на PC «СВЯЗЬ» и далее передаются на Контролируемые Пункты (6). Многомониторный УВК АРМ «ДНЦ» (4) также сохраняет архив поездного положения и все состояния объектов железнодорожной автоматики в «Черный ящик», расположенный на рабочей станции PC «ФАЙЛ-СЕРВЕР» (16).

Для контроля работоспособности всех компонентов системы «СЕТУНЬ» в локально-вычислительную сеть включено автоматизированное рабочее место дежурного механика центрального поста ДЦ - АРМ «ШНД» (15). На данном рабочем месте обслуживающий персонал может контролировать работу всех компонентов системы в режиме реального времени, а также состоянием устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), считанного из Архива поездного положения и «Черного Ящика» с PC «ФАЙЛ-СЕРВЕР» (16).

Для сопряжения со сторонними системами и расчета графика исполненного движения (ГИД) подвижных составов, в системе присутствует сервер расчета графика исполненного движения - «СЕРВЕР РАСЧЕТА ГИД» (17). Данный компонент ведет расчет поездной модели по приходящим с Контролируемых пунктов (6) телесигналам.

Автоматизированные рабочие места (АРМ) и рабочие станции (PC) включают в себя как специализированное оборудование - промышленные ЭВМ, периферийные устройства, каналообразующая аппаратура и т.п., так и соответствующее программное обеспечение - «Программный комплекс диспетчерской централизации «СЕТУНЬ» 2.0» (ПК ДЦ «СЕТУНЬ» 2.0). Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014614475 от «25» марта 2014 года, правообладатель: ООО «СЕТУНЬ», 107031, г. Москва, ул. Рождественка, д. 5/7, стр. 2, пом. V, комн. 18.

ПК ДЦ «СЕТУНЬ» 2.0 применяется и рекомендован к использованию (эксплуатации) на сети железных дорог Российской Федерации в соответствии с Актом и Протоколом от 29.04.2015 о вводе в постоянную эксплуатацию на объекте железнодорожного комплекса ОАО «РЖД» (диспетчерский участок №41 «Брянск - Сухиничи Главные - Дятьково» Московской железной дороги).

Третий Уровень - «Сопряжение с системами Верхнего уровня». Для исключения попадания в управляющую локально-вычислительную сеть любого несанкционированного воздействия, применяется рабочая станция PC «ШЛЮЗ» (18). Данная Рабочая станция имеет две сетевых карты. По одной сетевой карте на PC «ШЛЮЗ» поступает информация о состояниях объектов с PC «СВЯЗЬ» (5). По другой сетевой карте PC «ШЛЮЗ» передает информацию через Узел Межсетевого Взаимодействия - «УМВ» (19) потребителям телесигналов (21) по каналу 20. Потребителями являются системы ведения графика исполненного движения (21.1), системы технической диагностики и мониторинга (21.2), интеллектуальная система управления железнодорожным транспортом (21.3), табло коллективного пользования (21.4) и иные системы анализа, учета и статистики (21.5) и т.п.

Отличительной особенностью диспетчерской централизованной системой управления движением железнодорожного транспорта является то, что она несет в себе полный цикл всех компонентов получения информации, ее обработки, отображения, сохранения в архив, подготовки для сторонних систем, возможность управления станционными устройствами. Кроме того, разработанная система сопрягается со всеми используемыми на сети железных дорог системами безопасности станций - (7) Электрической централизацией (ЭЦ), (10) Микропроцессорной централизацией (МПЦ). При необходимости управления несколькими диспетчерскими участками, система легко расширяется. Для этого на станциях устанавливаются дополнительные Контролируемые Пункты, связанные с PC «СВЯЗЬ» и добавляются многомониторный АРМ «ДНЦ» (15). При этом АРМ «ШНД» (15), PC «ФАЙЛ-СЕРВЕР» (16), «СЕРВЕР РАСЧЕТА ГИД» (17) и PC «ШЛЮЗ» (18) остаются в прежнем составе, что позволяет экономить материальные и трудовые ресурсы.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Система содержит первый уровень, включающий контролируемые пункты, которые соединены в закольцованную линейную цепочку, один из них связан с электрической централизацией через контроллеры дискретных сигналов и с блоками телеуправления, другой связан с микропроцессорной централизацией, самый первый контролируемый пункт подключен к основному каналу, а самый последний - к резервному каналу для стыковки с необслуживаемой рабочей станцией РС «СВЯЗЬ» второго уровня, все элементы которого объединены локально-вычислительной сетью. Для управления устройствами введены УВК АРМ «ДНЦ», АРМ дежурного механика центрального поста ДЦ - АРМ «ШНД», рабочая станция РС «ФАЙЛ-СЕРВЕР» для сохранения архива, сервер расчета ГИД. Третий уровень сопряжения с системами верхнего уровня включает две сетевых карты, по одной из которых на РС «ШЛЮЗ»18 поступает информация о состояниях объектов с РС «СВЯЗЬ», а по другой карте РС «ШЛЮЗ» передает информацию через узел межсетевого взаимодействия - «УМВ» - потребителям телесигналов, которыми являются системы ведения графика исполненного движения. Достигается повышение оперативности управления движением железнодорожного транспорта. 1 ил.

Диспетчерская централизованная система управления движением железнодорожного транспорта имеющая иерархическое двухуровневое строение, реализованное аппаратно-программными средствами, отличающаяся тем, что система дополнительно включает третий иерархический уровень, сопряженный с системами Верхнего уровня, при этом первый уровень сопряжения со стационарными системами включает Контролируемые Пункты, в которые встроены устройства сопряжения с системами безопасности станции, упомянутые Контролируемые Пункты соединены в закольцованную линейную цепочку для обмена информацией друг с другом, один из Контролируемых Пунктов связан с электрической централизацией через контроллеры дискретных сигналов (КДС) для съема информации и с блоками телеуправления (БТУ) для управления низовой автоматикой, другой Контролируемый Пункт связан с микропроцессорной централизацией (МПЦ) через устройство сопряжения - компьютерный стык КС, а самый первый Контролируемый Пункт линейной цепочки подключен к основному каналу «А», а самый последний - к резервному каналу «Б», при этом для стыковки первого уровня со вторым уровнем предназначена необслуживаемая рабочая станция PC «СВЯЗЬ», которая связана локально-вычислительной сетью для передачи поступающей информации, все элементы второго уровня объединены упомянутой локально-вычислительной сетью, которая включает многомониторное автоматизированное рабочее место поездного диспетчера - Многомониторный УВК АРМ «ДНЦ» для управления устройствами, состоящее из нескольких мониторов - один для управления и несколько - для просмотра поездного положения по всему диспетчерскому участку, автоматизированное рабочее место дежурного механика центрального поста АРМ «ШНД», рабочую станцию PC «ФАЙЛ-СЕРВЕР» для сохранения архива, упомянутое автоматизированное рабочее место дежурного механика центрального поста АРМ «ШНД» выполнено с возможностью контроля обслуживающим персоналом работы всех устройств системы в режиме реального времени, а также состоянием устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), считанного из Архива поездного положения PC «ФАЙЛ-СЕРВЕР», а также сервер расчета графика исполненного движения - «СЕРВЕР РАСЧЕТА ГИД», третий уровень сопряжения с системами Верхнего уровня включает две сетевых карты, по одной из которых на PC «ШЛЮЗ» поступает информация о состояниях объектов с PC «СВЯЗЬ», а по другой карте PC «ШЛЮЗ» передает информацию через узел межсетевого взаимодействия - «УМВ» потребителям телесигналов, которыми являются системы ведения графика исполненного движения, системы технической диагностики и мониторинга, интеллектуальные системы управления железнодорожным транспортом, табло коллективного пользования.