Введение

1 Характеристика и работа станции Нижний Новгород-Сортировочный

2 Эксплуатационная часть

2.1 Принципы построения систем МПЦ

2.2 Сравнительный анализ систем МПЦ

2.3 Обоснование выбора системы

2.4 Безопасность и эффективность микропроцессорных систем

3 Техническая часть

3.1 Технические требования, предъявляемые к разрабатываемой системе МПЦ

3.1.1 Возможности системы МПЦ

3.1.2 Функции системы МПЦ

3.2 Состав системы МПЦ ЭЦ-ЕМ

3.3 Устройства электропитания

3.4 Описание и работа УВК РА

3.5 Этапы развития системы

4 Экономический эффект от устройств ЭЦ-ЕМ

4.1 Экономические аспекты выбора варианта модернизации устройств электрической централизации

4.2 Расчет сравнительной экономической эффективности

4.2.1 Расчёт единовременных инвестиционных вложений

4.2.2 Расчёт сокращения эксплуатационных расходов

5 Охрана труда

5.1 Микроклимат 

5.2 Расчет кондиционера в кабинете ДСП

Заключение

 

 

Основной задачей транспорта является полное своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышения эффективности и качества работы транспортной системы.

Для выполнения этой задачи на железнодорожном транспорте необходимо дальнейшее увеличение пропускной способности, провозной способности, перерабатывающей способности сортировочных и грузовых станций, сокращения времени оборотов вагонов, увеличения веса и скорости передвижения поездов.

Основным средством повышения пропускной и перерабатывающей способности железнодорожных станций и обеспечения безопасности движения поездов являются устройства ЭЦ. Эти устройства позволяют в 1.5-2 раза повысить пропускную способность станции, сократить штат дежурных стрелочных постов в среднем на 55 человек на каждые 100 централизованных стрелок. Затраты на строительство ЭЦ окупаются через пять лет.

Опыт эксплуатации первых систем МПЦ на железных дорогах мира показал их эксплуатационные и технические преимущества перед релейными.....

 

 

Станция Нижний Новгород-Сортировочный является двухсторонней сортировочной станцией с последовательным расположением парков и объемлющим расположением 4 главных путей.

Техническое оснащение: Нечётная система: парк приёма, механизированная горка с 2 путями надвига, сортировочный парк и парк отправления.

Парк приёма имеет 10 приёмоотправочных путей, специализированных для приёма нечётных (с Кировского и Заволжского направлений) и чётных (с Московского и Арзамасского направлений) грузовых поездов. Пути парка приёма оборудованы горочной автоматической сигнализацией для локомотивов, осуществляющих надвиг на сортировочную горку.

Управление стрелками и сигналами производится с объединённого поста электрической централизации. В 2006 году парк приёма нечётной системы был оснащён микропроцессорной централизацией EBILock 950 производства канадской компании Bombardier.

Развязка чётной горловины позволяет производить надвиг состава со всех путей парка на оба пути надвига механизированной горки.

Для закрепления составов, прибывающих в расформирование, пути парка приёма (№ 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) оборудованы (с нечётной стороны) устройствами для закрепления составов — тормозными упорами (УТС-380).

Для пересылки грузовых документов от прибывающих поездов в переработку имеется пневматическая почта протяжённостью 1,4 км, которая соединяет нечётную горловину парка приёма со станционным технологическим центром обработки поездной информации и перевозочных документов (СТЦ).

Механизированная горка имеет 2 пути надвига.

Перекрёстный стрелочный перевод, уложенный на спускной части горки, позволяет производить роспуск с каждого пути надвига на все пути сортировочного парка. Пути надвига оборудованы контактной сетью, надвиг производится электровозом ВЛ60К. Для увеличения интенсивности роспуска возможно использование тепловозов ЧМЭ3, выполняющих маневровую работу на станции.

Механизированная горка оборудована электрической централизацией (ЭЦ) с индивидуальным управлением стрелками, сигналами, замедлителями.

Сортировочный парк имеет 34 пути, которые сгруппированы в 5 пучков:

1-й пучок (36-й и с 1-го по 7-й пути);

2-й пучок (с 8-го по 13-й пути);

3-й пучок (с 14-го по 20-й пути);

4-й пучок (с 21-го по 27-й пути);

5-й пучок (с 28-го по 33-й пути).

Для регулирования скорости скатывания вагонов на механизированной горке имеются 3 тормозные позиции, оборудованные вагонными замедлителями следующих типов:

КЗ-5 — 11 штук — клещевидный пневматический в 5-звенном исполнении;

КЗ-3 — 5 штук — клещевидный пневматический в 3-звенном исполнении;

КНЗ-5 — 30 штук — клещевидный нажимной;

РНЗ-2М — 2 комплекта (6 штук) — рычажно-нажимной модернизированный;

РНЗ-2 — 2 комплекта (6 штук) — рычажно-нажимной.

Сортировочный парк оборудован маневровой электрической централизацией (МЭЦ) с индивидуальным управлением стрелками без маршрутизации передвижений. Замыкание стрелок производится с....

 

 

Основным недостатком разработок электронных централизаций 60-х годов ХХ века было использование для построения систем элементной базы, которая не являлась перспективной. Новая элементная база появилась в середине 70-х годов, когда началось серийное производство микропроцессоров.

Микропроцессор, который является по существу ЭВМ на одной интегральной схеме и обладает широкими возможностями по обработке информации, стал для инженеров доступным и дешевым универсальным средством для построения самых разнообразных систем автоматики. По этой причине усилия разработчиков в нашей стране и за рубежом были направлены на создание микропроцессорных централизаций.

Рассмотрим основные проблемы, которые возникают при этом, и методы их решения. Эти проблемы определяются особенностями технологического процесса управления движением поездов на станциях. Его можно определить как ответственный асинхронный параллельный процесс.

Передвижения поездных единиц на станции осуществляется параллельно и независимо во времени (передвижения не синхронизируются).

Поэтому в МПЦ должна осуществляться одновременная обработка информации о нескольких маршрутах с учетом безопасности управления. Можно определить две основные крупные проблемы, которые надо решать: параллельные вычисления и безопасность. Реализация параллельных процессов в управляющих вычислительных системах обеспечивается последовательной, функциональной, конвейерной, матричной и мультипроцессорной обработкой информации.

При последовательной обработке система имеет один процессор, в котором параллельные процессы обрабатываются фактически последовательно во времени (по очереди). Это возможно, если скорость вычислений существенно выше скорости изменения данных самого технологического процесса (например, процесса движения поезда). Тогда создается иллюзия параллельности вычислений. При функциональной обработке система имеет несколько независимых устройств, которые одновременно выполняют различные функции.

Конвейерная обработка предусматривает разбивку вычислительного процесса на несколько этапов, которые реализуются параллельно-последовательно в различных процессорах (по принципу конвейера). При матричной обработке вычисления обеспечивает матрица процессорных элементов с общей системой управления. Мультипроцессорная обработка осуществляется множеством процессоров, имеющих общие шины и общую память для обмена информацией между собой.

Рассмотрим основные структурные схемы микропроцессорных систем, которые целесообразно использовать при построении МПЦ. Однопроцессорную систему (рис.2.1, а) используют при последовательной обработке информации.

При этом централизацию обычно называют компьютерной. Её применяют для крупных станций с мощной ЭВМ или для малых станций, когда достаточно одной микроЭВМ. В первом случае ЭВМ, помимо задач электрической централизации, может решать и другие задачи (обрабатывать информацию, поступающую от систем считывания номеров вагонов, хранить нормативно-справочную информацию и др.).

Система с радиальной структурой (рис.2.1, б) реализует принцип функциональной обработки. Каждая микроЭВМ служит для управления каким-нибудь районом станции. Связь между районами ЭВМ осуществляется через центральный управляющий процессор УП.

В системе с магистральной структурой (рис.2.1, в) применяется мультипроцессорная обработка информации. Элементы системы (микропроцессоры МП, запоминающие устройства ЗУ, устройства ввода-вывода УВВ) подсоединяются к общей магистрали (шина). Управляющий процессор УП регламентирует работу всех элементов.

В системе с сетевой структурой (рис.2.1, г) районные микро ЭВМ обмениваются информацией с соседними микро ЭВМ по принципу конвейера. Сеть микроЭВМ отражает план станции, и в этом случае реализуется географический принцип.....

 

Система микропроцессорной централизации на базе УВК РА (ЭЦ-ЕМ) предназначена для централизованного управления средствами управляющей вычислительной техники объектами низовой и локальной автоматики - стрелками, светофорами, переездами и т.д. - на железнодорожных станциях с учетом выполнения всех требований, предъявляемых Правилами технической эксплуатации железных дорог РФ к устройствам электрической централизации стрелок и сигналов, в условиях высокой степени безопасности (не ниже релейных систем электрической централизации).

Система ЭЦ-ЕМ может применяться на всех малых, средних и крупных станциях (узлах, раздельных пунктах и разъездах) с поездными и маневровыми передвижениями магистрального и внутризаводского железнодорожного транспорта России и стран ближнего зарубежья.

Система ЭЦ-ЕМ осуществляет в реальном времени сбор, обработку и хранение информации о текущем состоянии объектов ЭЦ. На основании полученной информации реализуются технологические алгоритмы централизованного управления станционными объектами низовой и локальной автоматики с формированием и выдачей управляющих воздействий. При необходимости дежурному по станции (ДСП) могут выдаваться пояснительные сообщения о результатах процесса управления. Одновременно производится непрерывная диагностика состояния системы с формированием и оперативной передачей в ПЭВМ рабочего места ДСП информации для отображения состояния объектов ЭЦ и результатов диагностирования микропроцессорных средств системы.

Управляющий вычислительный комплекс УВК РА является ядром системы ЭЦ-ЕМ и предназначен для управления стрелками и сигналами в составе микропроцессорной централизации в качестве постовых устройств на станциях. УВК РА был создан по заказу МПС в АО «Радиоавионика» (Санкт-Петербург) на основе технических требований, разработанных специалистами института «Гипротранссигналсвязь», с использованием самых современных методов построения отказобезопасных систем.

Централизованное управление станцией на базе УВК РА обеспечивается возможностью совмещения в одном комплексе функций ЭЦ, связи с объектом и связи с оперативно-технологическим персоналом (рабочие места дежурного по станции – РМ ДСП, автоматизированное рабочее место электромеханика СЦБ – АРМ ШН, и другие). Организация связи УВК РА системы ЭЦ-ЕМ с объектами управления и контроля позволяет обеспечить до 56 контролируемых дискретных входов на один модуль ввода и до 48 управляемых дискретных выходов на один модуль вывода с общим суммарным ограничением по количеству модулей ввода и вывода на один шкаф до 19. Общее количество дискретных входов - до 1080, дискретных выходов – до 790 (в исполнениях УВК РА, содержащих два шкафа).

 

Для удовлетворения современных требований, предъявляемых к системам ЭЦ отраслевыми стандартами, и расширения их функциональных возможностей надо использовать вычислительные средства. В мировой практике станционные системы совершенствуют на основе вычислительной техники и внедряют только компьютерные – микропроцессорные (РПЦ) и микропроцессорные (МПЦ) системы ЭЦ.

Такую же техническую политику проводит Департамент автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» при выборе типа систем для модернизации устаревших и строительства новых ЭЦ.

Высокие эксплуатационные показатели безопасности железнодорожных реле, совершенствование элементной базы ЭЦ (создание малогабаритных реле РЭЛ и 1Н с большим ресурсом, а также блоков на их основе), исключение электролитических конденсаторов из схем, обеспечивающих срок функционирования ЭЦ до 20 лет.  Гарантия заводам – изготовителя возрастает, а затраты на обслуживание в ремонтном технологическом участке (РТУ) снижаются.

Поэтому гармонизация релейной части и вычислительных средств, обеспечение новых функций (диагностика, самодиагностика, протоколирование, архивация, контролируемый пункт ДЦ и СДУМ и др.) при снижении на 50 – 70 % числа реле в системе представляют интерес для обновления ЭЦ сети путём применения РПЦ и МПЦ. Последние могут иметь релейный и бесконтактный интерфейс.

Эффективность компьютерных систем управления подтверждена в эксплуатации на реальных полигонах, где внедрены системы ЭЦ МПК и МПЦ-МПК, разработанные Центром компьютерных железнодорожных технологий ПГУПС.

Система ЭЦ-ЕМ разработана в России, что соответствует политике импортозамещения правительства Российской Федерации и ОАО «РЖД».

Система ЭЦ-ЕМ позволяет значительно повысить степень безопасности на участке благодаря многоуровневому режиму контроля.

Система дает возможность управлять объектами многих станций и перегонов с одного рабочего места, ведет к сокращению объема строительных работ при монтаже, снижает эксплуатационные расходы в среднем на 30 %, а небольшие габариты оборудования позволяют проводить замену устаревших систем централизации без строительства новых постов.

На базе отечественного управляющего вычислительного комплекса УВК РА, микропроцессорная централизация стрелок и сигналов была модернизирована и получила наименование ЭЦ-ЕМ. Помимо своих непосредственных функций, аналогичных электрической централизации