CC BY
622. Управление заказами оборудования на основе баз данных технической документации / П. Е. Булавский, Д. Х. Баратов // Материалы XI Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика-2008», Санкт-Петербург, 22-24 октябрь, 2008. - СПб., 2008. - С. 176-177.
3. Новые возможности АСУ-Ш2 в части контроля факта выполнения работ по техническому обслуживанию устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / В. В. Задорожный // II международная научно-практическая конференция «Автоматика и телемеханика на ж.-д. транспорте», Сочи, 11-14 октября 2005, ТрансЖАТ-2005 : сб. докладов. - Ростов-на-Дону, 2005. - С. 210-215.
4. Комплексная автоматизированная система управления хозяйством сигнализации, централизации и блокировки второго поколения АСУ-Ш-2 // Железнодорожный транспорт. Сер. Сигнализация и связь / ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС. -2000. - № 4. - С. 1-42.
УДК 681.326.7
Д. В. Ефанов, канд. техн. наук
АВТОМАТИЗАЦИЯ ФУНКЦИЙ АНАЛИЗА ДИАГНОСТИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
Устройства железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) обеспечивают безопасность перевозочного процесса, поэтому необходимо следить за их состоянием. Область технической диагностики [1] позволяет осуществлять контроль подобного рода.
В настоящее время на железных дорогах России организуются центры технической диагностики и мониторинга [2], сотрудники которых анализируют функциональные способности диагностируемых устройств.
Часть работы по анализу параметров диагностируемых объектов ЖАТ выполняет сама система технической диагностики и мониторинга (СТДМ). Автоматизация анализа работ по выявлению технологических ситуаций (отказов, предотказных состояний) позволит в дальнейшем осуществить переход на обслуживание устройств по состоянию [3].
В то же время часть ситуаций, возникающих с ЖАТ в процессе эксплуатации, анализируются не автоматизированно (выполнение графика технического обслуживания, технологические ситуации в поездной и маневровой работе).
В статье [4] рассматривается метод, расширяющий функции систем технической диагностики и мониторинга, основанный на кодировании состояний диагностируемых объектов. Приведем примеры алгоритмов, основанных на этом методе, позволяющих автоматизировать работу технологов
75
дистанций сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), а также центров мониторинга устройств ЖАТ.
Рассмотрим принцип построения алгоритмов анализа диагностируемых объектов.
Анализ проводится на основании сигнализации индикаторов устройств СЦБ, обеспечивающих перевозочный процесс, на так называемом пультовом отображении (рис. 1).
CHS PO
Г~Щ ГД \
RC RC/ fo\S PO \\RC RC
I m ' L—m m— N Wn i
Ю
Рис. 1. Пультовое отображение станции
Каждый индикатор объекта СЦБ имеет конечное число состояний (Ns X при этом число их кодируется натуральным двоичным кодом следующим количеством переменных (ах):
ах =]log2 Ns [, (1)
выражение ]х[ обозначает ближайшее целое число, превосходящее данное.
Таким образом, каждому состоянию одного индикатора объекта СЦБ соответствует кодовый вектор Xt. В таблицах 1 и 2 предложены состояния индикаторов рельсовых цепей и светофоров.
Таблица 1
Состояния индикаторов светофоров
Состояния светофора Индикация Внутренние переменные
Si Xj x4
Разрешенное показание ss 0 0
Запрещенное показание s: 0 1
Показание неисправности sn 1 0
Отсутствие диагностической информации S0 1 1
76
Таблица 2
Состояния индикаторов рельсовых цепей
Состояние рельсовой цепи Индикация Внутренние переменные
Si X5 X6 X7
Показание о свободности и незамкнутости SS 0 0 0
Показание о замкнутости и свободности rrSZ Src 0 0 1
Показание о занятости S’K 0 1 0
Показание об искусственном размыкании nir Src 0 1 1
Отсутствие диагностической информации S 0 Src 1 0 0
Анализ проводится по совокупности состояний индикаторов объектов СЦБ, участвующих в реализации алгоритма, моделирующего ту или иную ситуацию. Все объекты анализа объединяются в один кодовый вектор х для дальнейшего анализа.
Для защиты информации от искажений применим избыточное кодирование кодом с суммированием. Код с суммированием [5] является разделимым и содержит к =]log2(m + 1)[ контрольных разрядов, составляемых по следующему правилу: контрольный вектор содержит двоичный эквивалент десятичного числа, равного количеству единиц в информационном векторе.
Например, на рисунке 2 представлена логическая ситуация занятости рельсовой цепи приемоотправочного пути. Для фиксации такого события требуется информация только об одном индикаторе - индикаторе ячейки рельсовой цепи приемоотправочного пути (PO).
O^S PO
Рис. 2. Логическая ситуация «занятость рельсовой цепи»
Рассмотрим ситуацию задания маршрута и проследования подвижной единицы по этому маршруту.
Из логики работы устройств СЦБ [6] следует, что на светофоре (S) будет включено разрешающее показание только при замыкании рельсовых цепей стрелочно-путевых секций (RC) по всей трассе маршрута (рис. 3).
77
CHS
ZCDZ
PO
ShO
RC RC^/X^SPO
RC □IT
RC
ShO
Рис. 3. Ситуация «задан маршрут с приемоотправочного пути»
Однако нет необходимости рассматривать все стрелочно-путевые секции, поскольку при разрешающем показании индикатора светофора достаточно знать, что следующая за ним рельсовая цепь замкнута. Таким образом, для анализа ситуации задания маршрута и проследования подвижной единицы по нему нам необходима информация лишь о трех объектах: рельсовой цепи приемоотправочного пути, выходного светофора и первой рельсовой цепи маршрута (рис. 4).
CHS
I ITI I
RC PO
Рис. 4. Совокупность индикаторов объектов, необходимых для анализа
На рисунке 5 представлен алгоритм фиксации ситуации «задание маршрута».
Рассмотрим реализацию алгоритма, предложенного на рисунке 5.
Блок 0 - начало работы; блоку 1 соответствует кодирование состояний объектов, участвующих в реализации задания маршрута.
Блок 2 - подсчет числа единиц в полученном кодовом векторе.
Блок 3 - полученная в блоке 2 сумма заносится в память, после чего запускается таймер (блок 4). По истечении некоторого промежутка времени Ат, прежде чем приступить к выполнению условия (блок 7), сумма, полученная в блоке 2, проверяется.
В случае искажения информационных разрядов (и при отсутствии необнаруживаемых ошибок информационной части) осуществляется перерасчет переменных xt (тем самым устраняется ошибка), в противном случае - переход к ожиданию (блок 6).
В блоке 7 проверяется совокупность состояний объектов, благоприятствующих событию «Задан маршрут отправления»; в случае несоответствия данных осуществляется переход в режим ожидания по условию (блок 4), иначе - фиксируется искомое событие.
Блок 9 - конец работы алгоритма.
78
п
Рис. 5. Алгоритм задания маршрута
На рисунке 6 предложен алгоритм фиксации ситуации «Проследование подвижной единицы по трассе маршрута».
Описание алгоритма, изображенного на рисунке 6, опустим, т. к. оно составляется по аналогии с приведенным выше алгоритмом задания маршрута (см. рис. 5).
Предложенные алгоритмы можно расширить до фиксации нарушения логики работы устройств СЦБ, например: подвижная единица проследовала по маршруту, а рельсовая цепь осталась занята и т. п., что позволяет в дальнейшем фиксировать неисправности и технологические ситуации, а также выдавать сообщения о данных событиях.
79
Рис. 6. Алгоритм фиксации проследования подвижной единицы по маршруту
80
Приведем список ситуаций, фиксация которых возможна с помощью предложенного метода.
1. Отказы.
1.1. Отказы СТДМ.
Отказ устройств СТДМ (потеря связи, отказ контроллера).
Отказы устройств самодиагностики СТДМ.
1.2. Отказы устройств ЖАТ, задействованных в перевозочном процессе.
Логическая занятость рельсовой цепи приемо-отправочного пути после прохода подвижной единицы.
Ложная занятость/свободность рельсовых цепей.
Неисправности индикаторов о состоянии устройств.
Невозможность задания маршрута.
Перекрытие сигналов.
Перекрытие сигналов с проездом.
Перекрытие сигнала перед подвижной единицей.
Потеря полюсов питания.
Неисправности светофоров, например неисправности индикации.
2. Технологические ситуации.
2.1. Ситуации, связанные с логикой работы устройств СЦБ.
Отмена маршрута.
Отмена окончательно замкнутого маршрута.
Включение комплекта искусственной разделки.
Задание маршрутов на неправильный путь.
Открытие пригласительных сигналов.
Переключение фидеров питания.
Включение смены направления.
Занятость перегона.
2.2. Ситуации, связанные с работами по графику технологического процесса.
Контроль за выполнением технического обслуживания (фиксация факта выполнения ТО).
В списке ситуаций указаны лишь основные, предложенный список можно дополнить.
Приведенный метод анализа эксплуатационной работы на основании индикации о состоянии диагностируемых объектов позволяет расширить функциональные возможности СТДМ. При этом снижаются трудозатраты на обработку данных технологами центров технической диагностики и мониторинга и дистанций сигнализации, централизации и блокировки, а также исключается «человеческий фактор», несомненно, влияющий на указанный процесс.
81
Библиографический список
1. Основы технической диагностики / В. В. Карибский, П. П. Пархоменко, Е. С. Согомонян, В. Ф. Халчев; ред. П. П. Пархоменко. - М. : Энергия, 1976. -464 с.
2. Развитие центра диагностики и мониторинга / Е. А. Москвина // Автоматика, связь, информатика. - 2009. - № 11. - С. 2-6.
3. Метод кодирования состояний диагностируемых объектов / Д. В. Ефа-нов // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2010. - №3. -С. 17-22.
4. Автоматизация технического обслуживания устройств СЦБ / Е. А. Гоман, А. Л. Вотолевский, Е. М. Шандин, К. В. Маслов // Автоматика, связь, информатика. - 2008. - № 4. - С. 22-25.
5. А note on error detecting codes for asymmetric channels / J. M. Berger // Information and Control. - 1961. - 4, №3. - P. 68-73.
6. Станционные устройства автоматики и телемеханики / А. А. Казаков, В. Д. Бубнов, Е. А. Казаков. - М. : Транспорт, 1990. - 431 с. - ISBN 5-277-00951-5.
УДК 656.25 М. А. Бутузов
ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЕРТИЗЫ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Рассмотрим, что такое алгоритмическое обеспечение (АО), зачем необходима его экспертиза и почему возникают проблемы при экспертизе АО микропроцессорных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (МП СЖАТ). Под экспертизой АО в данной статье понимается не только собственно экспертиза, но также и испытания АО, так как на практике испытания АО отдельно не проводятся, а являются составной частью других видов испытаний.
Введём следующие понятия.
Алгоритм - это конечная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта (автомата) из начального состояния в конечное, записанная с помощью точных и понятных исполнителю команд, например программ, логических схем алгоритмов.
Алгоритмическое обеспечение - это совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, используемых в объекте (системе) для решения задач и обработки информации.
82
