RU2709068C1 - Microprocessor centralization system of mpc-el - Google Patents
Microprocessor centralization system of mpc-el Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709068C1 RU2709068C1 RU2018126526A RU2018126526A RU2709068C1 RU 2709068 C1 RU2709068 C1 RU 2709068C1 RU 2018126526 A RU2018126526 A RU 2018126526A RU 2018126526 A RU2018126526 A RU 2018126526A RU 2709068 C1 RU2709068 C1 RU 2709068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- objects
- devices
- centralization
- information
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L21/00—Station blocking between signal boxes in one yard
- B61L21/04—Electrical locking and release of the route; Electrical repeat locks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности, к микропроцессорной системе централизации, предназначенной для централизованного управления стрелками, светофорами и другими объектами на железнодорожных станциях, перегонах и т.п. с целью организации движения поездов с требуемым уровнем безопасности.The invention relates to railway automation, in particular, to a microprocessor centralization system designed for centralized control of arrows, traffic lights and other objects at railway stations, lines, etc. in order to organize the movement of trains with the required level of safety.
Предлагаемая система разработана под названием МПЦ-ЭЛ, апробирована и рекомендована к тиражированию на сети железных дорог Российской Федерации.The proposed system was developed under the name MPC-EL, tested and recommended for replication on the railway network of the Russian Federation.
Управление движением поездов с высоким требуемым уровнем безопасности является одной из основных задач отрасли железнодорожного транспорта, при решении которой необходимо учитывать как многокритериальную организацию самого перевозочного процесса, так и условия технической эксплуатации подвижного состава и инфраструктуры железных дорог.Managing the movement of trains with a high required level of safety is one of the main tasks of the railway industry, in solving which it is necessary to take into account both the multi-criteria organization of the transportation process itself and the conditions for the technical operation of rolling stock and railway infrastructure.
В настоящее время для организации движения поездов, маневровой работы и обеспечения безопасности движения, железнодорожные станции оборудованы, в основном, различными системами релейной электрической централизации (ЭЦ), объектами управления и контроля которых являются:Currently, to organize the movement of trains, shunting and ensure traffic safety, railway stations are equipped mainly with various relay electric centralization (EC) systems, the control and monitoring of which are:
- стрелки, электрические рельсовые цепи, светофоры и их совокупность;- arrows, electric rail chains, traffic lights and their combination;
- переезды, маневровые колонки или вышки;- Moving, shunting columns or towers;
- устройства УКСПС;- UKPSPS devices;
- средства оповещения работающих на путях и стрелочных переводах;- means of warning working on tracks and turnouts;
- устройства ограждения составов.- device fencing trains.
В уровне техники широко известны системы диспетчерского контроля и централизации («Сетунь», «Диалог», «Тракт», «Юг» и др.), создаваемые на базе средств релейной электрической централизации.In the prior art, systems of supervisory control and centralization are widely known (“Setun”, “Dialogue”, “Tract”, “South”, etc.), created on the basis of relay electric centralization.
Данные централизации позволяют наравне с удаленным управлением контролировать соблюдение технологии перевозочного процесса и являются информационной основой для контроля технологической дисциплины.Centralization data allows, along with remote control, to monitor compliance with the technology of the transportation process and is the information basis for the control of technological discipline.
Однако до сих пор процессы управления недостаточно сбалансированы между собой и кроме этого устройства автоматики нижнего уровня не всегда надлежащим образом связаны с системами ЖАТ верхнего уровня, обеспечивающими безопасность движения поездов (диспетчерской централизацией), и информационными системами (АСУ крупной станции и т.п.), а также с одноуровневыми системами ЖАТ (автоблокировка, полуавтоматическая блокировка), что снижает эффективность их применения.However, until now, the control processes are not balanced enough among themselves, and in addition to this, the lower-level automation devices are not always properly connected with upper-level JAT systems that ensure the safety of train traffic (dispatch centralization), and information systems (ACS of a large station, etc.) , as well as with single-level ZhAT systems (self-locking, semi-automatic locking), which reduces the effectiveness of their use.
Данные недостатки можно отнести к известным системам управления, контроля и диагностики перевозочных процессов на железных дорогах РФ и стран СНГ. Не всегда данные устройства выполнены с функцией контроля состояния объектов, диагностики технического состояния устройств, самодиагностики аппаратуры, протоколирования работы системы.These shortcomings can be attributed to the well-known control systems, monitoring and diagnostics of transportation processes on the railways of the Russian Federation and the CIS countries. These devices are not always implemented with the function of monitoring the state of objects, diagnosing the technical condition of devices, self-diagnosis of equipment, and recording of system operation.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание системы микропроцессорной централизации, обеспечивающей управление, контроль и мониторинг процесса движения поездов с требуемым уровнем безопасности.The task to which the claimed invention is directed is to create a microprocessor-based centralization system that provides control, monitoring and monitoring of the process of train movement with the required level of safety.
Техническим результатом, достигаемым при реализации предложенной микропроцессорной системы централизации с маршрутными зависимостями МПЦ-ЭЛ, является выполнение функций централизации и блокировки стрелок и сигналов, обеспечение отображения состояния объектов контроля и управления автоматики нижнего уровня, формирование задач по управлению этими объектами в реальном масштабе времени при обеспечении автоматической взаимосвязи устройств автоматики нижнего уровня с верхними уровнями управления - дежурными по станции и инженерами СЦБ, что дает им возможность непосредственного управления и контроля объектами автоматики нижнего уровня, при упрощении системы, за счет использования типовых средств, уменьшения числа ЭВМ, принимающих решения в условиях реального движения поездов и маневровой работе, при реализации ее с переменным составом функциональных элементов, необходимых для создания требуемых конфигураций каналов ввода-вывода и реализации конкретных функций и задач, что значительно упрощает ее установку, наладку, адаптацию ко всем напольным и постовым устройствам и эксплуатацию без изменений управляемых объектов ЖАТ, что в целом позволяет использовать систему на железнодорожных станциях магистрального и промышленного транспорта любой конфигурации с высокой пропускной способностью станции и при выполнении необходимых условий безопасности движения.The technical result achieved by the implementation of the proposed microprocessor-based centralization system with the MPC-EL route dependencies is to perform centralization and blocking of arrows and signals, to provide the status of monitoring and control objects of the lower level automation, to formulate tasks for managing these objects in real time with automatic interconnection of lower-level automation devices with upper control levels - station attendants and SC engineers B, which gives them the ability to directly control and control the automation objects of the lower level, while simplifying the system, by using standard means, reducing the number of computers making decisions in the conditions of real train movement and shunting, when it is implemented with a variable composition of functional elements needed to create the required configurations of input-output channels and the implementation of specific functions and tasks, which greatly simplifies its installation, commissioning, adaptation to all floor and guard devices We can operate and operate without changes in the controlled objects of the ZhAT, which as a whole allows us to use the system at railway stations of trunk and industrial vehicles of any configuration with a high capacity of the station and when the necessary traffic safety conditions are met.
К функциям централизации, выполняемым предложенной системой, относятся: дистанционное централизованное управление стрелками, светофорами и другими объектами напольного оборудования на железнодорожных станциях с целью организации движения поездов, а также контроль состояния технических средств, участвующих в процессе осуществления и управления движения поездов, выдача дежурному по станции (ДСП) оперативной, архивной и нормативно-справочной информации, а также формирование протоколов работы устройств (событий и состояний) и действий персонала, контроля состояния объектов железнодорожной автоматика и управления состоянием объектов, диагностики технического состояния устройств, самодиагностики аппаратуры, протоколирование работы системы, контроля и управления системой в диалоговом режиме, что значительно улучшает эксплуатационные показатели работы участков железных дорог, повышает безопасность движения поездов.The centralization functions performed by the proposed system include: remote centralized control of arrows, traffic lights and other objects of outdoor equipment at railway stations to organize the movement of trains, as well as monitoring the status of technical means involved in the implementation and control of train movements, issuing to the station duty officer (DSP) of operational, archival and normative-reference information, as well as the formation of protocols for the operation of devices (events and states) and actions personnel, monitoring the state of objects of railway automation and managing the state of objects, diagnosing the technical condition of devices, self-diagnosing equipment, logging the system, monitoring and controlling the system in interactive mode, which significantly improves the operational performance of railway sections, increases the safety of train traffic.
Применение микропроцессорной системы централизации МПЦ-ЭЛ позволяет организовать удаленное управление смежными станциями, а также реализовать функции систем интервального регулирования АБ, ПАБ, АЛСО.The use of the microprocessor centralization system MPC-EL allows you to organize remote control of adjacent stations, as well as realize the functions of the interval control systems AB, PAB, ALSO.
Кроме этого система МПЦ-ЭЛ оборудуется средствами повышения киберзащищенности от несанкционированного доступа и проникновения вредоносных программ, что становится особенно актуально на сегодняшний день для всех компьютеризированных систем управления.In addition, the MPTs-EL system is equipped with means to increase cyber security from unauthorized access and malware penetration, which is becoming especially relevant today for all computerized control systems.
Микропроцессорная система централизации МПЦ-ЭЛ строится на основе управляющих компьютеров, что в совокупности с отечественным прикладным программным обеспечением, позволяет решать задачи обработки поездных, маневровых маршрутов со следующими технико-экономическими показателями:The microprocessor centralization system MPTS-EL is built on the basis of control computers, which, together with domestic application software, allows us to solve the problems of processing train, shunting routes with the following technical and economic indicators:
1) сокращение материале- и энергоемкости станционной системы электрической централизации стрелок и сигналов;1) reduction of the material and energy intensity of the station system of electrical centralization of arrows and signals;
2) сокращение капитальных вложений при строительстве и реконструкции ЭЦ за счет:2) reduction of capital investments in the construction and reconstruction of electric power plants due to:
- уменьшения необходимых площадей, т.к. система может размещаться в модулях и децентрализовано;- reduction of required space, as the system can be placed in modules and decentralized;
- сокращение сроков и трудоемкости проектирования, объемов монтажа и пусконаладочных работ;- reducing the time and complexity of design, installation volumes and commissioning;
3) сокращение эксплуатационных расходов на содержание устройств и площадей;3) reduction of operating costs for the maintenance of devices and areas;
4) сокращение потерь в перевозочном процессе за счет расширения функциональных возможностей;4) reduction of losses in the transportation process due to the expansion of functionality;
5) повышения культуры труда оперативного и обслуживающего персонала.5) improving the working culture of operational and maintenance personnel.
Указанные технические результаты достигаются микропроцессорной системой централизации МПЦ-ЭЛ, строящейся с переменным составом функциональных элементов, в зависимости от решаемых задач, и состоящей из:The indicated technical results are achieved by the microprocessor centralization system MPC-EL, built with a variable composition of functional elements, depending on the tasks to be solved, and consisting of:
- компьютера централизации (ЦП), который состоит из, по меньшей мере, двух (основного и резервированного) процессорных модулей (каналов) с блоками питания и коммутации для каждого. При этом допускается увеличение производительности системы путем добавления дополнительных компьютеров централизации (ЦП);- a centralization computer (CPU), which consists of at least two (main and redundant) processor modules (channels) with power and switching units for each. At the same time, it is possible to increase system performance by adding additional centralization computers (CPUs);
- устройств ввода-вывода (УВВ) для сопряжения с устройствами управления и контроля объектами;- input-output devices (I / O) for interfacing with devices for controlling and monitoring objects;
- устройств управления и контроля (УУК) объектами автоматики нижнего уровня - стрелками, светофорами и т.п.;- control and monitoring devices (UUK) by automation objects of the lower level - arrows, traffic lights, etc .;
- устройств управления и контроля дежурного по станции (ДСП), который образует рабочее место - АРМ ДСП;- control and monitoring devices for the station duty officer (DSP), which forms the workplace - DSP workstation;
- устройств электропитания (УП);- power supply devices (UP);
- напольного оборудования (НО) объектов автоматики нижнего уровня (стрелок, светофоров, рельсовых цепей, переездов и т.д.);- outdoor equipment (BUT) of the automation objects of the lower level (arrows, traffic lights, rail chains, crossings, etc.);
- средств повышения киберзащищенности от несанкционированного доступа и проникновения вредоносных программ (КСПК-ЭЛ).- tools to increase cyber security against unauthorized access and malware penetration (KSPK-EL).
Комплекс устройств системы, кроме напольного оборудования, может располагаться как централизованно на посту ЭЦ, так и распределено, например, в транспортабельных модулях, в зависимости от примененных проектных решений и решаемых функциональных задач.A set of system devices, in addition to floor equipment, can be located both centrally at the EC station and distributed, for example, in transportable modules, depending on the applied design solutions and the functional tasks to be solved.
Микропроцессорная система централизации может масштабироваться путем подключения дополнительных рабочих мест, управляющих компьютеров и устройств управления объектами нижнего уровня, обеспечивая функции централизации по контролю и управлению стрелками, светофорами и другими объектами железнодорожной автоматики и телемеханики с соблюдением требований безопасности движения поездов в соответствии с принципами, принятыми в существующих устройствах интервального регулирования для объектов различного размера и технического оснащения.The microprocessor-based centralization system can be scaled by connecting additional workstations, control computers and lower-level facility control devices, providing centralization functions for the control and management of arrows, traffic lights and other objects of railway automation and telemechanics in compliance with the safety requirements for train traffic in accordance with the principles adopted in existing interval control devices for objects of various sizes and technical equipment and I.
Компьютер централизации (ЦП), который состоит из, по меньшей мере, двух процессорных модулей (каналов) - основного и резервного, обеспечивающих обработку логических зависимостей централизации при соблюдении требований безопасности движения поездов. При этом компьютер централизации обеспечивает контроль состояния и управление стрелками, светофорами и другими объектами автоматики нижнего уровня станции и прилегающих перегонов с соблюдением требований безопасности движения поездов в соответствии с принципами, принятыми в существующих устройствах релейной ЭЦ.A centralization computer (CPU), which consists of at least two processor modules (channels) - a primary and a backup one, providing processing of the logical dependencies of centralization, while observing the safety requirements for train traffic. At the same time, the centralization computer provides state control and control of the arrows, traffic lights and other automation objects of the lower level of the station and adjacent hauls in compliance with the safety requirements for train traffic in accordance with the principles adopted in existing relay EC devices.
Структура микропроцессорной централизации МПЦ-ЭЛ имеет трехуровневую структуру:The structure of microprocessor centralization MPC-EL has a three-level structure:
- верхний уровень является уровнем взаимодействия «оператор - система» и содержит автоматизированные рабочие места дежурного по станции и обслуживающего персонала, содержащие средства ввода команд для управления объектами железнодорожной автоматики и телемеханики, диагностики состояния объектов железнодорожной автоматики и телемеханики и обеспечивающие отображение состояния объектов контроля и управления, а также формирующие задачи по управлению объектами железнодорожной автоматики и телемеханики в реальном масштабе времени;- the upper level is the level of interaction “operator - system” and contains automated workstations of the station duty and maintenance personnel, containing command input tools for managing railway automation and telemechanics objects, diagnosing the state of railway automation and telemechanics objects and providing a status display of monitoring and control objects , as well as formative tasks for the management of objects of railway automation and telemechanics in real time;
- уровень обработки информации содержит компьютер централизации (ЦП) с горячим резервированием, обеспечивающий выполнение функций централизации с маршрутными зависимостями по состоянию объектов железнодорожной автоматики и телемеханики и/или управление стрелками, светофорами и другими объектами железнодорожной автоматики и телемеханики;- the information processing level contains a centralization computer (CPU) with hot redundancy, providing centralization functions with route dependencies according to the state of railway automation and telemechanics and / or control of arrows, traffic lights and other railway automation and telemechanics;
- нижний уровень управления и контроля объектами железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящий из устройств управления и контроля.- the lower level of control and monitoring of railway automation and telemechanics, consisting of control and monitoring devices.
На Фиг. 1 изображена общая схема структуры микропроцессорной системы централизации.In FIG. 1 shows a general diagram of the structure of a microprocessor centralization system.
Архитектура технических средств системы микропроцессорной системы централизации МПЦ-ЭЛ представляет собой комплекс составных частей, позволяющий создавать любые конфигурации системы в соответствии с конкретным проектом станции, системы автоблокировки, или их комбинаций с последующей переконфигурацией при изменении путевого развития, в случае необходимости.The architecture of the hardware of the microprocessor centralization system MPC-EL is a complex of components that allows you to create any configuration of the system in accordance with the specific design of the station, the self-locking system, or their combinations with subsequent reconfiguration when changing the direction of development, if necessary.
Время представления информации об изменениях состояния контролируемых объектов (от момента времени возникновения этого изменения до момента времени появления соответствующего отображения на экране монитора) не превышает 1,8 с.The time for presenting information on changes in the state of controlled objects (from the time the change occurred to the time the corresponding display appears on the screen) does not exceed 1.8 s.
Верхний уровень информационного обеспечения может содержать автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП) и, в случае необходимости, инженера СЦБ (АРМ ШН), серверы баз данных и приложений с функциями отображения процесса движения поездов, диагностики состояния объектов и нормативно-справочной информации, а также дополнительные устройства сопряжения с информационными Системами различного назначения. Диалоговая подсистема должна обеспечивать полное отображение информации и взаимодействие ДСП и инженеров СЦБ с системой, а также связь с вышестоящими системами.The upper level of information support may contain the automated workplace of the station duty officer (AWP DSP) and, if necessary, the signaling engineer (AWS SHN), database and application servers with the functions of displaying the train movement process, diagnostics of the state of objects and reference information, as well as additional devices for interfacing with information systems for various purposes. The dialogue subsystem should provide a complete display of information and the interaction of chipboard and signaling engineers with the system, as well as communication with higher systems.
Автоматизированные рабочие места дежурного по станции (АРМ ДСП) и инженера СЦБ (АРМ ШН) обеспечивают отображение состояния объектов контроля и управления, позволяют вести сбор и обработку диагностической информации о техническом состоянии устройств автоматики на станции, прогнозировать появление отказов и оптимизировать процесс технического обслуживания. Помимо этого АРМ ДСП формирует задачи по управлению объектами в диалоговом режиме, в реальном масштабе времени (без проверки зависимостей и условий безопасности - ответственные команды), а также ведение и чтение архива событий.Automated workstations of the station duty officer (AWP DSP) and the signaling and control engineer (AWS SHN) provide the status of monitoring and control objects, allow the collection and processing of diagnostic information about the technical condition of automation devices at the station, predict the occurrence of failures and optimize the maintenance process. In addition, AWP DSP forms tasks for managing objects in a dialogue mode, in real time (without checking dependencies and security conditions - responsible teams), as well as maintaining and reading an archive of events.
Ввод команд управления на всех АРМ ДСП осуществляется с помощью стандартных средств вычислительной техники (алфавитно-цифровой клавиатуры, манипуляторов типа «мышь»).Control commands are entered on all DSP AWS using standard computing tools (alphanumeric keyboard, mouse-type manipulators).
Контроль состояния объектов на станции и прилегающих перегонах и поездной ситуации осуществляется по изображению на мониторах.Monitoring the condition of objects at the station and adjacent hauls and train situation is carried out according to the image on the monitors.
Ввод команд управления производится с исключением несанкционированного доступа.Management commands are entered with the exception of unauthorized access.
Системные блоки дежурного по станции (АРМ ДСП), инженера СЦБ (АРМ ШН) и связь с системами удаленного мониторинга организована с использованием оборудования Ethernet и протокола TCP/IP.The system blocks of the station duty officer (AWP DSP), the signaling engineer (AW SH) and communication with remote monitoring systems are organized using Ethernet equipment and the TCP / IP protocol.
Допустимое время реакции системы на воздействия на устройства ввода информации АРМ (клавиатура, манипулятор) не превышает 0,5 с.The permissible reaction time of the system to the effects on the AWS information input devices (keyboard, manipulator) does not exceed 0.5 s.
Общее время передачи команд управления от АРМ ДСП до исполнительных устройств не превышает 1 с.The total time for transmitting control commands from the AWP to the executive devices does not exceed 1 s.
Для повышения надежности работы системы можно использовать дополнительные АРМ ДСП. Тогда управление производится с одного из АРМ ДСП, находящегося в режиме управления, другой в этом случае находится в резерве. Для расширения функциональности системы могут быть организованы дополнительные рабочие места, например управления маневровыми районами, отдельными парками станции, табло коллективного пользования и т.п.To increase the reliability of the system, you can use additional AWP chipboard. Then management is performed from one of the AWP DSP, which is in control mode, the other in this case is in reserve. To expand the functionality of the system, additional workplaces can be organized, for example, managing shunting areas, individual station parks, collective displays, etc.
Команды с АРМ ДСП поступают и обрабатываются на уровне логической обработки информации компьютером централизации (ЦП), построенном на базе управляющего компьютера, который обеспечивает выполнение функций по централизации и блокировке стрелок и сигналов с целью обеспечения высокой пропускной способности станции при необходимых условиях безопасности.Commands from the DSP AWP are received and processed at the level of logical information processing by a centralization computer (CPU), built on the basis of a control computer, which provides functions for centralizing and blocking arrows and signals in order to ensure high throughput of the station under the necessary security conditions.
ЦП представляет комплекс процессорных устройств, обеспечивающий установку, замыкание и размыкание маршрутов на станции при соблюдении требований безопасности движения поездов путем проверки выполнения требуемых взаимозависимостей программно-аппаратными средствами, с обеспечением горячего резервирования.The CPU is a complex of processor devices that provides the installation, closure and opening of routes at the station, while observing the safety requirements of train traffic by verifying that the required interdependencies are fulfilled by software and hardware, providing hot redundancy.
Управляющий компьютер выполнен на базе модулей существующего специализированного компьютера для реализации системы централизации.The control computer is based on the modules of an existing specialized computer for implementing a centralization system.
Управляющий компьютер располагается на посту электрической централизации в релейном или отдельном помещении, или транспортабельном модуле.The control computer is located at the electric centralization station in a relay or separate room, or a transportable module.
Аппаратная часть управляющего компьютера размещается в 19'' компьютерных шкафах и состоит из следующих элементов и составных частей:The control computer hardware is located in 19 '' computer cabinets and consists of the following elements and components:
- 19'' крейт для установки модулей компьютера;- 19 '' rack for installing computer modules;
- модули источников питания компьютера;- modules of computer power supplies;
- модули процессоров компьютера централизации;- modules of centralization computer processors;
- модули обмена данными и хранения информации;- modules for data exchange and storage of information;
- модули связи;- communication modules;
- коммутационные соединения.- switching connections.
Шкаф представляет собой металлический каркас со съемными боковыми стенками, выполненные из листовой стали. На переднюю и заднюю стороны устанавливаются двери из листового метала, передняя дверь компьютерного шкафа оборудована прозрачным смотровым окном.The cabinet is a metal frame with removable side walls made of sheet steel. Sheet metal doors are installed on the front and back sides, the front door of the computer cabinet is equipped with a transparent viewing window.
В шкафу устанавливаются 19'' крейт для установки модулей компьютера, модули источников питания компьютера, модули процессоров компьютера централизации, модули обмена данными и хранения информации, модули связи, устройства защиты от перенапряжений, оборудование связи, коммутационные клеммы, элементы крепления коммутационных кабелей.A 19 '' rack is installed in the cabinet for installing computer modules, computer power supply modules, centralization computer processor modules, data exchange and information storage modules, communication modules, surge protection devices, communication equipment, patch terminals, patch cable fasteners.
Процессорное ядро управляющего компьютера состоит из двух идентичных модулей и имеет структуру «два из двух» с диверсифицированным программным обеспечением и представлением данных.The processor core of the control computer consists of two identical modules and has a “two of two” structure with diversified software and data presentation.
Модули процессорного ядра выполняют обработку данных по алгоритмам технологического (логика обеспечения зависимостей централизации) и системного программного обеспечения.The processor core modules perform data processing using technological algorithms (centralization dependency support logic) and system software.
На фронтовой панели модуля процессорного ядра располагаются органы локального управления, коммутации и индикации.On the front panel of the processor core module are local control, switching and indication.
Структура «два из двух» представляет собой два независимых идентичных по конструкции и программному обеспечению, с учетом диверсификации, процессорных модуля, которые синхронизируются аппаратно-программным способом.The “two of two” structure is two independent, identical in design and software, taking into account diversification, processor modules that are synchronized in hardware and software.
В каждый процессорный модуль вводятся идентичные данные с точки зрения логического представления, но диверсифицированные в своем физическом представлении.Identical data is entered into each processor module from the point of view of the logical representation, but diversified in its physical representation.
Результаты обработки и промежуточных вычислений в процессорных модулях сравниваются в двух независимых каналах, и принимается решение о выдачи команды на устройства управления.The results of processing and intermediate calculations in the processor modules are compared in two independent channels, and a decision is made to issue a command to the control devices.
Проверка каналов проводится циклически, в фоновом режиме. При расхождении результатов работы процессорных модулей или обнаружении сбоев диагностики процессорные модули переводятся в безопасный режим, а система переходит на работу комплекта, находившегося в горячем резерве. При этом время переключения составляет не более 0,6 секунды.Checking channels is carried out cyclically in the background. If the results of the processor modules diverge or diagnostics failures are detected, the processor modules are put into safe mode, and the system switches to the work of the kit that was in hot standby. In this case, the switching time is not more than 0.6 seconds.
Такая структура процессора централизации позволяет сохранять полнофункциональную работоспособность управляющего компьютера даже при выходе из строя одного процессорного модуля, а также выявить и отключить неисправный процессорный модуль по результатам вычислений в процессе их сравнения.This structure of the centralization processor allows you to maintain the fully functional operability of the control computer even if one processor module fails, as well as identify and disable a faulty processor module based on the results of calculations during their comparison.
Управляющие воздействия в системе МПЦ-ЭЛ осуществляются через подсистему управления и контроля объектами автоматики нижнего уровня - уровень безопасного интерфейса ввода/вывода, выполненного в виде устройств ввода/вывода (объектных контроллеров), которые обеспечивают непосредственное управление и контроль объектами автоматики нижнего уровня (стрелочные переводы, светофоры, релейные интерфейсы и т.п.).Control actions in the MPC-EL system are carried out through the subsystem of control and monitoring of lower-level automation objects - the level of a secure input / output interface made in the form of input / output devices (object controllers) that provide direct control and monitoring of lower-level automation objects (turnouts , traffic lights, relay interfaces, etc.).
Устройства ввода/вывода являются специализированными контроллерами, с диверсифицированным программным обеспечением, для непосредственного управления аппаратурой нижнего уровня. Существует три типа устройств ввода/вывода для: управления/контроля стрелочных приводов, управления/контроля светофорами и управления/контроля релейных элементов.I / O devices are specialized controllers, with diversified software, for direct control of lower-level equipment. There are three types of input / output devices for: control / control of switch drives, control / control of traffic lights and control / control of relay elements.
Для получения достоверной информации о состоянии объектов, которые непосредственно влияют на безопасность движения поездов и управления ими, применена двухканальная диверсифицированная схема ввода данных (двухканальный вход с представлением информации с применением модифицированного кода Хемминга).To obtain reliable information about the state of objects that directly affect the safety of train traffic and their management, a two-channel diversified data input scheme is used (two-channel input with the presentation of information using a modified Hamming code).
Реализация принципа заключается в том, что при считывании информации с входов модуля анализируется состояние обоих входов двуканального входа.The implementation of the principle is that when reading information from the module inputs, the state of both inputs of the two-channel input is analyzed.
Каналы должны представлять информацию в соответствии с принципами диверсификации, в противном случае вход считается неисправным.Channels must provide information in accordance with the principles of diversification, otherwise the entry is considered to be faulty.
При двухканальном управлении команда воспринимается только при корректном приказе управления, полученном от двух каналов управления одновременно.With two-channel control, the command is perceived only with the correct control order received from two control channels simultaneously.
Источники питания системы запитываются от первичного источника переменного т.ока (УП), обеспечивающего выбор фидера питания, и аварийного питания при пропадании входного напряжения на фидерах.The system’s power sources are powered from the primary source of alternating current (UP), which provides the choice of power feeder, and emergency power supply when the input voltage on the feeders disappears.
Программное обеспечение МПЦ-ЭЛ содержит данные о путевом развитии станции, алгоритмы и программы, реализующие функции системы. Технические алгоритмы и процедуры, составляющие математическое обеспечение системы, не зависят от путевого развития станции. Привязка математического обеспечения к конкретной станции выполняется в процессе проектирования, на уровне технологического объектно-ориентированного ПО.The software MPTS-EL contains data on the track development of the station, algorithms and programs that implement the functions of the system. The technical algorithms and procedures that make up the mathematical support of the system are independent of the station's track development. The binding of software to a specific station is performed during the design process, at the level of technological object-oriented software.
Обмен данными в системе и вне ее происходит посредством технических средств АРМ, в состав которых могут входить:Data exchange in the system and outside it occurs through the technical means of the workstation, which may include:
- АРМ дежурного по станции (с резервированием);- Workstation duty station workstation (with redundancy);
- АРМ инженера СЦБ.- Workstation of an engineer of signaling and interlocking.
АРМ ДСП или выделенный сервер содержит архивный сервер приложений и баз данных, предназначенный для контроля за технологическим процессом на станции.AWP DSP or a dedicated server contains an archive application and database server designed to control the process at the station.
Обмен информацией с компьютером централизации (ЦП) осуществляется через сеть TCP-IP. Для защиты информации от искажений и поддержания целостности структур данных в случае непредвиденных помех используется подсчет контрольной суммы по алгоритму CRC-8, CRC-16 и учет порядковых номеров всех входящих и исходящих пакетов.Information is exchanged with a centralization computer (CPU) through a TCP-IP network. To protect information from distortion and maintain the integrity of data structures in the event of unforeseen interference, the checksum is calculated using the CRC-8, CRC-16 algorithm and the sequence numbers of all incoming and outgoing packets are taken into account.
Используя сеть TCP-IP микропроцессорная система централизации МПЦ-ЭЛ имеет возможность организации взаимодействия с соответствующими программно-аппаратным средствами ЖАТ верхнего уровня, обеспечивающими безопасность движения поездов (диспетчерской централизации), информационными системами (АСУ крупной станций и т.п.), а также с одноуровневыми СЖАТ - автоблокировкой, полуавтоматической блокировкой. Для обеспечения требований информационной безопасности внешние системы должны подключаться через устройства комплексной системы повышения киберзащищенности (КСПК-ЭЛ), обеспечивающей требования информационной безопасности и соответствующей требованиям безопасности движения поездов.Using the TCP-IP network, the MPC-EL microprocessor-based centralization system has the ability to interact with the corresponding upper-level ZhAT firmware and hardware, ensuring the safety of train traffic (centralized dispatch), information systems (large-station ACS, etc.), as well as single-level SZHAT - self-locking, semi-automatic locking. To ensure information security requirements, external systems must be connected through the devices of the integrated cyber security system (KSPK-EL), which provides information security requirements and meets train safety requirements.
В маршрутном режиме управления микропроцессорная система централизации обеспечивает установку поездных и маневровых маршрутов, открытие светофоров, ограждающего данный маршрут, при обеспечении всех условий безопасности путем проверки необходимых взаимозависимостей и взаимного замыкания стрелок и светофоров.In the route control mode, the microprocessor centralization system provides the installation of train and shunting routes, the opening of traffic lights that enclose this route, while ensuring all safety conditions by checking the necessary interdependencies and the interlocking of arrows and traffic lights.
В режиме индивидуального управления система обеспечивает индивидуальное управление" объектами (стрелки, светофоры и т.д.) с проверкой всех зависимостей, относящихся к данному объекту.In the individual control mode, the system provides individual control of "objects (arrows, traffic lights, etc.) with checking all the dependencies related to this object.
Программное обеспечение МПЦ-ЭЛ содержит всю необходимую информацию по выполнению взаимозависимостей и привязке к конкретному объекту.The software MPTS-EL contains all the necessary information on the implementation of interdependencies and binding to a specific object.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018126526A RU2709068C1 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Microprocessor centralization system of mpc-el |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018126526A RU2709068C1 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Microprocessor centralization system of mpc-el |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2709068C1 true RU2709068C1 (en) | 2019-12-13 |
Family
ID=69007098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018126526A RU2709068C1 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Microprocessor centralization system of mpc-el |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2709068C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2726243C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-07-10 | Ефим Наумович Розенберг | Two-channel rail traffic control system |
| RU213122U1 (en) * | 2022-01-17 | 2022-08-25 | Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" | Power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006036111B3 (en) * | 2006-08-02 | 2008-01-31 | Siemens Ag | Safe transmission method for message of one zone into other zone, involves transmitting message of third zone to other zone by one-way lock unit and displaying evaluated transmitted analysis results free from defective component |
| RU79083U1 (en) * | 2008-08-22 | 2008-12-20 | Закрытое акционерное общество "Форатек АТ" | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION SYSTEM WITH ROUTE DEPENDENCES MPC-MZ-F |
| WO2009059909A1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Multichannel cpu-core computer architecture |
| RU96088U1 (en) * | 2010-03-25 | 2010-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" | MILITARY AUTOMATIC CENTRALIZATION MICROPROCESSORAL WITH CONDITIONS OF STORAGE OF CARS IN A SORTING PARK (GATS MN) |
| RU2454345C2 (en) * | 2006-03-17 | 2012-06-27 | Альстом Транспорт Са | Device for diversified safe control, in particular, for railway system |
| RU2495778C2 (en) * | 2010-07-30 | 2013-10-20 | Учреждение образования "Белорусский государственный университет транспорта" | Microprocessor system for points and signals interlocking |
| RU133798U1 (en) * | 2013-02-08 | 2013-10-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS |
| RU138441U1 (en) * | 2013-07-19 | 2014-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)" | COMPREHENSIVE SYSTEM OF INTERVAL REGULATION OF TRAIN TRAFFIC |
| RU2577936C1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-03-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Integrated device for safe data exchange and control of locomotive and stationary safety devices on railway transport |
| US20160315949A1 (en) * | 2013-12-17 | 2016-10-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for transmitting data |
-
2017
- 2017-11-20 RU RU2018126526A patent/RU2709068C1/en active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454345C2 (en) * | 2006-03-17 | 2012-06-27 | Альстом Транспорт Са | Device for diversified safe control, in particular, for railway system |
| DE102006036111B3 (en) * | 2006-08-02 | 2008-01-31 | Siemens Ag | Safe transmission method for message of one zone into other zone, involves transmitting message of third zone to other zone by one-way lock unit and displaying evaluated transmitted analysis results free from defective component |
| WO2009059909A1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Multichannel cpu-core computer architecture |
| RU79083U1 (en) * | 2008-08-22 | 2008-12-20 | Закрытое акционерное общество "Форатек АТ" | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION SYSTEM WITH ROUTE DEPENDENCES MPC-MZ-F |
| RU96088U1 (en) * | 2010-03-25 | 2010-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" | MILITARY AUTOMATIC CENTRALIZATION MICROPROCESSORAL WITH CONDITIONS OF STORAGE OF CARS IN A SORTING PARK (GATS MN) |
| RU2495778C2 (en) * | 2010-07-30 | 2013-10-20 | Учреждение образования "Белорусский государственный университет транспорта" | Microprocessor system for points and signals interlocking |
| RU133798U1 (en) * | 2013-02-08 | 2013-10-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS |
| RU138441U1 (en) * | 2013-07-19 | 2014-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)" | COMPREHENSIVE SYSTEM OF INTERVAL REGULATION OF TRAIN TRAFFIC |
| US20160315949A1 (en) * | 2013-12-17 | 2016-10-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for transmitting data |
| RU2577936C1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-03-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Integrated device for safe data exchange and control of locomotive and stationary safety devices on railway transport |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2726243C1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-07-10 | Ефим Наумович Розенберг | Two-channel rail traffic control system |
| RU213122U1 (en) * | 2022-01-17 | 2022-08-25 | Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" | Power supply unit of the system of object controllers of microprocessor interlocking |
| RU2794389C1 (en) * | 2023-01-28 | 2023-04-17 | Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника" | System of microprocessor centralization of arrows and signals mpts-i |
| RU2803696C1 (en) * | 2023-07-11 | 2023-09-19 | Игорь Давидович Долгий | Block microprocessor centralization (bmpc) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU79083U1 (en) | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION SYSTEM WITH ROUTE DEPENDENCES MPC-MZ-F | |
| RU133798U1 (en) | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS | |
| CN104409123B (en) | A kind of nuclear power station priority management system | |
| RU2495778C2 (en) | Microprocessor system for points and signals interlocking | |
| US6385562B1 (en) | Method and apparatus for monitoring a plant with several functional units | |
| RU2648488C1 (en) | Microprocessor switching system | |
| CN108287519B (en) | Logical construction and implementation method for proton therapy equipment safety interlocking | |
| CN108182841B (en) | Comprehensive automatic simulation training system for railway marshalling station | |
| RU2279117C2 (en) | Complex of software-hardware means for automation of control over technological processes | |
| RU2709068C1 (en) | Microprocessor centralization system of mpc-el | |
| CN109802355A (en) | A kind of fool proof method and apparatus of relay protection soft pressing plate | |
| RU2692739C1 (en) | Microprocessor centralization system mpc-el | |
| RU2726243C1 (en) | Two-channel rail traffic control system | |
| RU102579U1 (en) | MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS MPTST | |
| Shkolnik et al. | Development of an automated remote control system and ensuring the reliability of vertical passenger transport vehicles | |
| RU2566341C2 (en) | Integrated automated system for monitoring and controlling life support and special facility security systems | |
| Efanov et al. | Principles of safety signalling and traffic control systems synthesis on railways | |
| RU2388636C2 (en) | Microprocessor-based automatic interlocking system | |
| RU101989U1 (en) | TRAIN MANAGEMENT CONTROL SYSTEM FOR TRAFFIC MANAGEMENT | |
| RU107753U1 (en) | MICROPROCESSOR SYSTEM OF CENTRALIZATION AND AUTOMATIC BLOCKING IN RAILWAY TRANSPORT | |
| RU2693998C1 (en) | Microprocessor system for controlling routes using interface of responsible commands | |
| DE202005016151U1 (en) | Equipment is for remote control of relay positioning device and uses highly accessible diverse controls | |
| Cappelli et al. | Recent advances of the IFMIF-DONES central instrumentation and control systems engineering design | |
| Kornaszewski | Microprocessor technology and programmable logic controllers in new generation railway traffic control and management systems | |
| RU2794389C1 (en) | System of microprocessor centralization of arrows and signals mpts-i |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200915 Effective date: 20200915 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210309 Effective date: 20210309 |