Система технического диагностирования и мониторинга АДК-СЦБ Российский патент 2021 года по МПК B61L21/08 

Система технического диагностирования и мониторинга АДК-СЦБ относится к автоматизированным системам контроля состояния путевых устройств, стрелок и сигналов железнодорожной автоматики, а также своих устройств ввода/вывода сигналов.

Известна система технического диагностирования и мониторинга описанная в монографии «Система технического диагностирования и мониторинга АДК-СЦБ (СТДМ АДК-СЦБ)», изд. Рост. гос. ун-та путей сообщения, г. Ростов н/Д, 2012, авт. А.А. Сепетый, А.Е. Федорчук и др., которая содержит: на уровне линейных объектов - оборудование линейного пункта диагностирования: сервер контроля и диагностирования СКД ЛПД, промышленные компьютеры, подсистему контроля температурного режима СКТР, серверы точного времени СТВ-ГЛОНАСС и блоки автоматики станционного и перегонного комплексов на основе измерительно-вычислительных комплексов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ, в свою очередь, содержащие модули с каналами аналогового и дискретного ввода сигналов устройств СЦБ (сигнализации, централизации и блокировки), а также модули вывода (управления); на уровне участка, дистанции - оборудование контрольно-диагностических комплексов КДК-ШЧД, КДК-ШЧУ на основе сервера(ов) контроля и диагностирования СКД ШЧД, СКД-ШЧУ и сервера(ов) контроля и диагностирования унифицированного формата СКД УФ; на уровне дороги -оборудование ДЦЦ ТДМ на основе серверов СКД ШД, центрального сервера и серверов СКД УФ, а также автоматизированные рабочие места оперативного, обслуживающего, диспетчерского и административного персонала на соответствующих уровнях.

Известна система технического диагностирования и мониторинга АДК-СЦБ по патенту на полезную модель N 159162, B61L 25/06 в которой аналоговые измерительные каналы модулей комплексов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ выполнены с возможностью самодиагностики входных цепей, встроенных источников опорных напряжений и метрологической характеристики в условиях одной неисправности, каналы модулей дискретного ввода выполнены с возможностью контроля как своих входных цепей, так и обрыва внешнего монтажа или нагрузки, а модули вывода имеют встроенную диагностику состояния на выходах, при этом, информация о неисправном состоянии каналов ввода/вывода поступает в контрольно-диагностические комплексы для выдачи аварийной информации на соответствующие автоматизированные рабочие места.

Однако данные системы, контролируя устройства СЦБ (устройства сигнализации, централизации и блокировки) и другие устройства железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), имеют неполную информацию о состоянии сигналов устройств СЦБ и исправности своих каналов ввода/вывода.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что трехуровневая система технического диагностирования и мониторинга АДК-СЦБ, содержит: на уровне линейных объектов - оборудование линейного пункта диагностирования: сервер контроля и диагностирования СКД ЛПД, промышленные компьютеры, подсистему измерения сопротивления изоляции ИМСИ, подсистему контроля температурного режима СКТР, подсистему управления горочными процессами резервируемую микропроцессорную ГАЦ МПР, серверы точного времени СТВ-ГЛОНАСС и блоки автоматики станционного и перегонного комплексов на основе измерительно-вычислительных комплексов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ, в свою очередь, содержащие модули с каналами аналогового и дискретного ввода сигналов устройств СЦБ, модули вывода сигналов управления; на уровне участка, дистанции - оборудование контрольно-диагностических комплексов КДК-ШЧД, КДК-ШЧУ на основе серверов контроля и диагностирования СКД ШЧД, СКД-ШЧУ и сервера контроля и диагностирования унифицированного формата СКД УФ; на уровне дороги - оборудование ДДЦ ТДМ на основе серверов СКД ШД, центрального сервера и серверов СКД УФ, а также автоматизированные рабочие места оперативного, обслуживающего, диспетчерского и административного персонала на соответствующих уровнях, при этом, в модулях комплексов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ аналоговые измерительные каналы выполнены с функцией автоматического выбора диапазонов измерения, возможностью самодиагностики входных цепей, встроенных источников опорных напряжений и метрологической характеристики, каналы модулей дискретного ввода (по патенту на полезную модель N 186642 «Устройство ввода дискретных сигналов с диагностикой обрывов во входных цепях» G05B 15/00, 19/00, опубл. 28.01.2019) выполнены с функцией контроля как своих входных цепей, так и обрыва внешнего монтажа или нагрузки, а модули вывода имеют встроенную диагностику состояния выходов, исправности элементов входных/выходных цепей, потери контакта в разъеме и обрыва нагрузки, в том числе при работе в качестве горячего резерва в резервируемых системах управления, при этом, СТДМ АДК-СЦБ, в целом, имеет функцию выявления предотказных состояний.

На фиг. 1 представлена структурная схема СТДМ АДК-СЦБ, где:

1 - ДДЦ - дорожный диспетчерский центр;

2 - КДК-ШЧД - контрольно-диагностический комплекс дистанции СЦБ (сигнализации, централизации и блокировки);

3 - КДК-ШЧУ - КДК участка дистанции;

4 - СПД - сети передачи данных;

5 - ЛПД АДК-СЦБ - линейный пункт диагностирования системы АДК-СЦБ.

На фиг. 2 представлена структурная схема ЛПД АДК-СЦБ, где:

6 - СКД ЛПД - сервер контроля и диагностирования ЛПД;

7 - АРМ - автоматизированное рабочее место;

8 - СТВ-ГЛОНАСС - сервер точного времени, синхронизируемый принимаемыми сигналами системы ГЛОНАСС;

9 - подсистема ИМСИ - подсистема измерения сопротивления изоляции цепей постоянного и переменного тока, находящихся под напряжением;

10 - подсистема СКТР - подсистема контроля температурного режима устройств СЦБ, жгутов и кабелей;

11 - ИВК-АДК - измерительно-вычислительный комплекс АДК, содержащий: 12 - промышленные компьютеры или центральные блоки и 13 - блоки автоматики на базе соответствующих модулей с каналами аналогового и дискретного ввода и вывода сигналов;

14 - ИВК-ТДМ - измерительно-вычислительный комплекс ТДМ, содержащий: 15 - блок автоматики станционный и 16 - блоки автоматики перегонные на базе соответствующих модулей с каналами аналогового и дискретного ввода и вывода сигналов;

17 - сигналы станционных устройств СЦБ;

18 - сигналы перегонных устройств СЦБ;

19 - подсистема управления горочными процессами микропроцессорная резервируемая ГАЦ МПР;

20 - сигналы горочных устройств СЦБ.

СТДМ АДК-СЦБ обеспечивает:

- на уровне линейных объектов автоматизацию функций:

1) измерения параметров и контроля состояния устройств СЦБ, сбора информации от станционных, перегонных и горочных устройств ЖАТ, обмена информацией с МП-системами на линейном уровне и краткосрочного хранения данных;

2) мониторинга функционирования устройств и систем ЖАТ, отображения диагностической информации;

3) контроля состояния горочных устройств СЦБ, мониторинга их функционирования и управления роспуском составов на основе резервируемой подсистемы ГАЦ МПР;

4) выявления отказов и сбоев в работе устройств ЖАТ и самой системы, протоколирования режимов их работы, формирование элементов для базы данных и архива протоколов, хранения нормативной и справочной информации;

5) выявления предотказных состояний устройств СЦБ на основе программных алгоритмов анализа данных мониторинга временных характеристик отклика устройств на воздействие;

6) выявления предотказных состояний модулей из состава комплексов ИВК-АДК, ИВК-ТДМ и подсистемы ГАЦ МПР на основе диагностики исправности своих элементов и цепей в самих модулях, в том числе в модулях вывода управляющих сигналов находящихся в «горячем» резерве (т.е. работающих аналогично основному комплекту, но при обесточенном выходе);

7) контроля технического обслуживания (ТО) устройств ЖАТ;

8) обмена информацией с СТДМ верхнего уровня.

- на уровне дистанции СЦБ (участка) автоматизацию функций:

1) сбора, длительного хранения и централизованной обработки информации, поступающей с линейных объектов, ведения базы данных и архива данных ТДМ;

2) взаимодействия с СТДМ линейного и верхнего уровня;

3) мониторинга функционирования устройств и систем ЖАТ в режиме реального времени;

4) отображения информации, выявления отказов и сбоев в работе устройств и систем ЖАТ, протоколирования режимов их работы, хранения нормативной и ведение справочной информации;

5) анализа информации для планирования процесса технического обслуживания устройств и систем ЖАТ, процесса поиска и выявления неисправностей;

6) отображения информации, выявления отказов и сбоев в работе устройств и собственных каналов контроля, измерения и управления системы АДК-СЦБ, протоколирования режимов их работы, выдачи аварийной информации.

- на уровне дороги в ДДЦ ТДМ автоматизацию функций:

1) взаимодействия с СТДМ уровня дистанции СЦБ и линейного уровня (при наличии требований Заказчика в технических условиях на проектирование);

2) взаимодействия с АСУ и МП-системами на уровне дороги;

3) комплексного анализа функционирования технических средств ЖАТ на основе формирования базы данных для принятия управленческих решений, ведения статистики и отчетной документации;

4) управления ресурсами (администрирование) для обеспечения правильности функционирования СТДМ и ведения нормативной и справочной информации.

Техническим результатом применения в СТДМ АДК-СЦБ устройств ввода/вывода с расширенными функциями диагностики входных/выходных цепей и метрологических характеристик измерительных каналов является повышение достоверности результатов измерений, надежности системы, а также сокращает время поиска неисправностей.

Изобретение относится к средствам технического диагностирования и мониторинга состояния путевых устройств, стрелок и сигналов железнодорожной автоматики. Система включает части - на уровне линейных объектов, на уровне участка дистанции и на уровне дороги. На уровне линейных объектов: оборудование линейного пункта диагностирования: сервер контроля и диагностирования СКД ЛПД, промышленные компьютеры, подсистему измерения сопротивления изоляции ИМСИ, подсистему контроля температурного режима СКТР, подсистему управления горочными процессами резервируемую микропроцессорную ГАЦ МПР, серверы точного времени СТВ-ГЛОНАСС и блоки автоматики станционного и перегонного комплексов на основе измерительно-вычислительных комплексов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ. На уровне участка, дистанции: оборудование контрольно-диагностических комплексов КДК-ШЧД, КДК-ШЧУ на основе серверов контроля и диагностирования СКД ШЧД, СКД-ШЧУ и сервера контроля и диагностирования унифицированного формата СКД УФ. На уровне дороги: оборудование ДДЦ ТДМ на основе серверов СКД ШД, центрального сервера и серверов СКД УФ, а также автоматизированные рабочие места оперативного, обслуживающего, диспетчерского и административного персонала. Достигается повышение достоверности результатов измерений и надежности системы. 2 ил.

Трехуровневая система технического диагностирования и мониторинга АДК-СЦБ, содержащая: на уровне линейных объектов - оборудование линейного пункта диагностирования: сервер контроля и диагностирования СКД ЛПД, промышленные компьютеры, подсистему измерения сопротивления изоляции ИМСИ, подсистему контроля температурного режима СКТР, подсистему управления горочными процессами резервируемую микропроцессорную ГАЦ МПР, серверы точного времени СТВ-ГЛОНАСС и блоки автоматики станционного и перегонного комплексов на основе измерительно-вычислительных комплексов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ, в свою очередь, содержащие модули с каналами аналогового и дискретного ввода сигналов устройств СЦБ, модули вывода сигналов управления; на уровне участка, дистанции - оборудование контрольно-диагностических комплексов КДК-ШЧД, КДК-ШЧУ на основе серверов контроля и диагностирования СКД ШЧД, СКД-ШЧУ и сервера контроля и диагностирования унифицированного формата СКД УФ; на уровне дороги - оборудование ДДЦ ТДМ на основе серверов СКД ШД, центрального сервера и серверов СКД УФ, а также автоматизированные рабочие места оперативного, обслуживающего, диспетчерского и административного персонала на соответствующих уровнях, при этом в модулях комплексов ИВК-АДК и ИВК-ТДМ аналоговые измерительные каналы выполнены с функцией автоматического выбора диапазонов измерения, возможностью самодиагностики входных цепей, встроенных источников опорных напряжений и метрологической характеристики в условиях одной неисправности, каналы модулей дискретного ввода выполнены с функцией контроля как своих входных цепей, так и обрыва внешнего монтажа или нагрузки, а модули вывода имеют встроенную диагностику состояния выходов, исправности элементов входных/выходных цепей, потери контакта в разъеме и обрыва нагрузки, в том числе при работе в качестве горячего резерва в резервируемых системах управления, при этом СТДМ АДК-СЦБ имеет функцию выявления предотказных состояний.