НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Локомотивная аппаратура комплекса информационного обеспечения САУТ

Деятельность компании ООО «НПО САУТ» направлена на проектирование, разработку и изготовление микропроцессорных систем управления и обеспечения безопасности движения поездов и специализированного самоходного подвижного состава на комбинированном ходу для железнодорожной отрасли Российской Федерации и стран – «Пространства 1520». Продукция предприятия, благодаря ее высокому качеству, надежности, инновационности широко используется на сети железных дорог.

Об особенностях существующих систем САУТ и возможностях созданного локомотивного комплекса информационного обеспечения САУТ (КИО – САУТ) нашему корреспонденту рассказал начальник отдела НИР-САУТ ООО «НПО САУТ» Альберт Иванович Галеев.

В настоящее время на сети дорог эксплуатируются около 15 000 комплектов локомотивной аппаратуры САУТ-ЦМ/485, выполняющей задачи по предотвращению проездов запрещающих сигналов, контролю скоростного режима ведения поездов по перегонам и станциям с использованием служебного торможения. В современном исполнении аппаратура выпускается с 1998 г. и годы эксплуатации показали правильность выбранных решений, заложенных при ее разработке. В первую очередь можно отметить следующие ее отличительные особенности.

Распределенная архитектура

Система состоит из блока центрального процессора и набора периферийных блоков, каждый из которых решает локальные задачи и связан со всеми остальными последовательной линией RS485. Это позволило изменять конфигурацию системы применительно к задачам под конкретный вид локомотивов, безболезненно наращивать функциональные возможности системы посредством создания новых блоков под новые задачи и присоединения их к существующим. Кроме того, данное решение позволило значительно сэкономить на кабельной продукции, так как периферийные блоки устанавливаются в непосредственной близости к тем агрегатам и узлам локомотива, с которых снимают необходимую информацию.

Универсальность

Все блоки системы, в том числе и блок центрального процессора универсальны для всех типов подвижного состава, а различия в алгоритме управления реализуются с помощью карточки локомотива, записываемой в аппаратуру и хранящей особенности, присущие данному объекту управления.

Встроенный регистратор

Применение встроенного регистратора параметров работы аппаратуры с энергонезависимыми часами позволило сократить время отладки системы в условиях опытной эксплуатации, а также осуществлять непрерывный контроль работы бортовой аппаратуры и путевых устройств САУТ в реальной эксплуатации. Специальный алгоритм сжатия информации позволил, при сравнительно небольшой емкости памяти (1 Мбайт), записывать информацию о фактической, допустимой скоростях, давлении в ТМ и ТЦ, пути, напольных устройствах САУТ, большого количества дискретных сигналов на протяжении 3000 км пробега локомотива.

Встроенная база данных путевых параметров

Встроенная в модуль центрального процессора база данных путевых параметров состоит из наборов информации по перегонам и маршрутам приема на станциях. Активизация каждого блока информации по перегону или маршруту движения по станции осуществляется при приеме данных напольных устройств САУТ, которые передают адрес соответствующего блока.

Оперативное обновление программного обеспечения

Модификация программы модуля центрального процессора, каждого из периферийных блоков, карточки локомотива, базы данных путевых параметров, а также считывание данных по поездке из регистратора предусматривалось без снятия аппаратуры с локомотива по линии связи RS-485 с помощью переносного сервисного прибора БПРУ.

* * *

В 2015 году завершились работы по созданию локомотивного комплекса информационного обеспечения САУТ для работы с единой кассетой регистрации. Предпосылками его появления стало то, что в существующей системе САУТ обновление базы путевых параметров на парках локомотивов конкретных дорог происходило довольно длительное время (до 2–3 месяцев), так как модификация базы данных в аппаратуре осуществляется проверочным прибором БПРУ при заходе на плановые ТО в депо приписки локомотива. В связи с удлинением плеч работы локомотивов периоды между заходами в основные депо увеличились. Эта тенденция также привела к тому, что значительно увеличились объемы бортовой базы данных путевых параметров, которая должна была охватывать все участки обращения локомотива. При применении единой кассеты, закрепленной за машинистом, база данных путевых параметров должна содержать только участки обращения локомотивных бригад конкретных депо, что значительно уменьшает ее объемы. Обновление информации по базе данных путевых параметров кассеты может происходить очень оперативно, перед началом рабочей смены машиниста с использованием автоматизированных устройств считывания и записи данных. Кроме того, развитие системы регистрации САУТ позволило заявить о применении единой кассеты как сравнительно недорогой альтернативе механическим скоростемерам, которые в большинстве своем на сети дорог исчерпали свой ресурс.

В локомотивный комплекс информационного обеспечения САУТ вошло следующее, дополнительное к существующей системе САУТ оборудование:

– блок связи с единой кассетой БС-СН/САУТ;

– дополнительный датчик давления с выходом RS485 для измерения давления в тормозной магистрали;

– дополнительный датчик давления с выходом RS485 для измерения давления в тормозном цилиндре локомотива для пассажирского варианта САУТ;

– блок БС-ПОРТ для ввода и регистрации в системе САУТ восьми дополнительных дискретных сигналов (тифон, свисток, РБС, КОН, ТСКБМ и т.д.) и выдачи двух дополнительных управляющих сигналов (наличие скорости для работы системы ТСКБМ и т.д.);

– блок БС – Радио для приема и ввода в аппаратуру САУТ навигационных данных Глонасс/GPS, а также для работы с радиомодемом локомотива. Подключение данного блока связано с необходимостью привязки данных регистратора путевых параметров САУТ к местности в случае отсутствия напольных устройств САУТ, а также синхронизации времени и даты внутренних часов САУТ со спутниковыми;

– единая кассета, которая закрепляется индивидуально за каждым машинистом, имеет бесконтактное исполнение, связь с блоком БС-СН/САУТ осуществляется по двум индуктивным каналам, питание кассеты формируется через разрезной трансформатор, одна часть которого находится в БС-СН/САУТ, а вторая – в кассете.

БС-СН/САУТ имеет в своем составе:

Во-первых, двухкомплектный центральный вычислитель системы САУТ с встроенными внутренними регистраторами емкостью энергонезависимой памяти 4 МБ каждый. Кроме того, каждый комплект имеет две области по 4 МБ для хранения базы данных путевых параметров САУТ. Одна является статической областью и обновляется диагностическими приборами на ТО локомотива, а вторая – динамической, и обновляется с единой кассеты регистрации. При включении, система САУТ использует статическую область БД, в которую записаны путевые параметры всего участка обращения локомотива и при этом, при появлении кассеты, подготавливается динамическая область БД на участок обращения локомотивной бригады. После модификации данной области с кассеты (при необходимости) и проверки целостности записанного массива, происходит переключение модуля МП на работу с динамической областью БД. Следует отметить, что процессы подготовки базы данных занимают незначительное время (порядка 25 с. на мегабайт) и практически не влияют на время готовности локомотива перед поездкой. В конфигурации КИО-САУТ данный блок выполняет функции центрального вычислителя и регистратора САУТ.

Во-вторых, транспортный процессор АРМ, который формирует поток данных в единую кассету, собирая его из потоков от модуля МП и двух независимых CAN линий, к которым можно подключать внешние системы для регистрации.

Для работы с аппаратурой КИО-САУТ была разработана комплексная система считывания, хранения и поиска данных. В пунктах явки локомотивных бригад устанавливаются терминалы с устройствами считывания съемных носителей САУТ. Устройства считывания позволяют работать с кассетой на скорости 1 000 000 Бод, что значительно ускоряет процессы обработки данных. Терминалы оснащены стандартным разъемом Ethernet для включения в корпоративную сеть и имеют вандалозащищенное исполнение.

Концепция использования терминалов подразумевает полностью автоматизированную обработку единого съемного носителя. При установке кассеты в приемное устройство, она обнаруживается, производится проверка базы данных путевых параметров САУТ, записанной на ней. Если обнаружено, что версия базы данных САУТ изменилась или произошло искажение тела базы данных на кассете, то автоматически активизируется процесс ее модификации. Следующий этап – процесс считывания данных по последней поездке, причем поездкой считается информация, записанная от последнего считывания, если кассета устанавливалась на локомотиве. Процесс записи в кассете циклический, то есть при переполнении области памяти регистратора САУТ, а ее хватает приблизительно на 6000 км пробега, начинаются обновляться самые старые данные. Поэтому операция стирания данных в терминале не предусмотрена. После каждого считывания данные с терминалов перемещаются на SQL сервер, причем если эта поездка уже имеется в его хранилище, то перемещения не происходит.

В каждом формируемом файле данных помимо самого тела поездки содержится информация о заводском номере кассеты, типах и номерах локомотивов, на которых работал машинист в течение смены, особенностях оборудования их, времен начала и конца работы. Для получения полной информации данные РПС САУТ на сервере сопоставляются с данными внешних систем (опробована стыковка с системой АСУТ) и дополняются недостающей информацией (фамилией машиниста и помощника машиниста, номеров поездов, привязкой поездки к железнодорожной ординате на участках, где нет путевых устройств САУТ и т.д.). Любая поездка может быть вызвана на локальный компьютер в группе расшифровки или в другом месте с помощью поисковой системы, позволяющей реализовывать поиск по большому набору критериев.

В настоящее время для автоматической расшифровки данных съемных носителей САУТ используется программа СУД-У, адаптированная под задачу обработки информации РПС САУТ, а также программа АРМ РПС, которая устанавливается непосредственно на сервере и непрерывно производит мониторинг поступающих в систему данных, протоколируя выявленные в них нарушения.

Таким образом, сравнительно небольшая и недорогая модернизация существующей аппаратуры САУТ позволяет решить следующие задачи:

– оперативное обновление локомотивной базы данных путевых параметров, что приведет к уменьшению технологически обоснованных сбоев аппаратуры САУТ;

– замена локомотивного скоростемера 3СЛ-2М альтернативным устройством с записью данных по поездке на электронный носитель с последующей автоматизированной расшифровкой нарушений;

– применение более современного центрального процессора позволит расширить функциональные возможности эксплуатируемой аппаратуры САУТ. Это использование радиоканала для работы на станциях, использование спутниковых данных для привязки к железнодорожным координатам и т.д.

© Евразия Вести XII 2015

www.eav.ru