CC BY
126
снабжения потребителей, качество электроэнергии и эффективность использования устройств РПН силовых трансформаторов.
Литература
1. Насыров Р.Р. и др. Система активно-адаптивного регулирования напряжения в распределительных электрических сетях 110-220/6-20 кВ / Р.Р. Насыров, В.Н. Тульский, И.И. Карташев // Электричество. 2014. № 12. С. 13-17.
Adaptive control and protection devices for distribution power supply network
Sergey Viktorovich Aleshin, hardware engineer of Process Control Hardware Design Bureau, EZAN
Valeriy Nikolaevich Barkov, head of Process Control Department, EZAN
Vladimir Grigoryevich Gorbunov, head of Special design bureau, EZAN
Kuritsin Aleksandr Valentinovich, head of Process Control Hardware Design Bureau, EZAN
Vladimir Nikolaevich Tulsky, Deputy Head of the Department Head of Research Laboratory Assosiate Professor, Ph. D., MPEI
The different types of adaptive control devices for distribution power supply network are presented. Paper described hardware and software interconnection system structure.
Keywords: adaptive devices, distribution power supply network, power supply protection system
УДК 004
ИННОВАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НА Ж/Д ТРАНСПОРТЕ
Олег Юрьевич Новиков, нач. отдела цифровой телекоммуникационной аппаратуры, e-mail: [email protected], ФГУП ЭЗАН (г. Черноголовка), http://www. ezan. ac. ru
О комплексе программно-технических решений для улучшения эргономики рабочего места машиниста и об информационной безопасности системы управления локомотивом.
Ключевые слова: эргономика, информационная безопасность, системы управления локомотивом
Эволюционный путь развития оборудования безопасности движения и контроля для маневровых локомотивов привёл к тому, что в кабине машиниста установлено множество различных приборов контроля и управления, произведёнными разными компаниями за большой период времени. Приборы устанавливались на свободные места в кабине машиниста, при этом эргономика полностью игнорировалось. И как результат - рабочее место машиниста превратилось в нагромождение приборов с большим количеством соединительных проводов.
Так как удобство работы машиниста является частью системы обеспечения безопасности работы маневровых локомотивов, то требуется ком-
О.Ю. Новиков
плекс технических решений, в том числе модернизация систем управления локомотива, устраняющая указанные выше неудобства.
Что необходимо сделать
1 Разработать один удобно расположенный терминал контроля и управления.
2 Разработать один алгоритм (протокол) взаимодействия различных систем маневрового локомотива для подключения их к единому терминалу, что позволит легко подключать новое оборудования в работающую систему. В дальнейшем разработанный протокол будет предложен производителям оборудования для ЖД в качестве основного протокола обмена информацией между электронными устройствами локомотива и системой управления.
3 Обеспечить достаточный уровень безопасности и защищённости системы в целом.
Наше предприятие совместно с НИИАС разрабатывает такую систему для локомотивов. На первом этапе в новую систему будет включено следующее оборудование:
-Единый Локомотивный Мультимедийный Терминал (ЕЛМТ) - программно-аппаратный комплекс, предназначенный для упрощения работы машиниста с подсистемами обеспечения работы локомотива и его безопасности;
-внешние и внутренние видеокамеры, работающие по протоколу IP, для наблюдения за процессом сцепки и событий, проходящих в кабине машиниста;
-Система МАЛС (Система Маневровой автоматической локомотивной сигнализации), обеспечивающая безопасность работы, выполняемой маневровыми локомотивами в парках станции и на сортировочной горке, которая повышает эффективность использования маневровых локомотивов, создает информационную платформу для оптимизации управления технологическим процессом на станции.
ЕЛМТ является основой предлагаемой системы. Его программное обеспечение и вычислительная мощность обеспечивают взаимодействие подсистем локомотива и визуализацию полученной информации.
Для уменьшения количества соединительных проводов между ЕЛМТ и подсистемами локомотива мы предлагаем применять технологии Ethernet. Такое решение позволяет легко подключать различное оборудование, работающее по Ethernet, например, внешние видеокамеры. ЕЛМТ принимает данные и выводит информацию на монитор пользователя в зависимости от текущей ситуации или предоставляет информацию по требованию машиниста. Например, запрос видео от наружных камер или состояние различных подсистем локомотива, в том числе получение данных от системы Маневровой автоматической локомотивной сигнализации (МАЛС).
ЕЛМТ может монтироваться в панель управления или устанавливаться на регулируемую консоль.
Основные функции ЕЛМТ:
-выводить информацию от выбранной подсистемы (графическую и звуковую);
-принимать уведомления об аварийных событиях от подсистем;
-уведомлять об авариных событиях в подсистемах (графически и звуком);
Подсистема Подсистема Подсистема
-МАЛС- -Контроль -Контроль
тормозов- генератора»
-хранить таблицу текущих аварийных событий; -переключать управление между подсистемами;
-передавать управляющие воздействия машиниста через органы управления консоли в подсистему;
-принимать данные только от зарегистрированных в консоли подсистем; -определять отсутствие зарегистрированной подсистемы;
-хранить видеофайлы от внутренней видеокамеры о событиях, происходящих в кабине машиниста;
-синхронизировать время всех подключённых устройств.
Протокол обмена информацией
Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения.
Модель OSI
Уровень Тип данных Функции Примеры
Обеспечение точной доставки данных между конечными станциями 7 Прикладной Данные Доступ к сетевым службам HTTP, FTP, SMTP
6 Представления Представление и шифрование данных ASCII, EBCDIC, JPEG
5 Сеансовый Управление сеансом связи RPC, PAP
4 Транспортный Сегменты Дейтаграммы Прямая связь между конечными пунктами и надежность TCP, UDP, SCTP
Управление физической доставкой данных по сети 3 Сетевой Пакеты Определение маршрута и логическая адресация IPv4, IPv6, IPsec, Apple Talk
2 Канальный Биты Кадры Физическая адресация PPP, IEEE 802.2, L2TP, ARP
1 Физический Биты Работа со средой передачи, сигналами и двоичными данными DSL, USB, Eternet
Комплекс технических решений базируется на этой модели.
На физическом уровне
В качестве физического уровня будет использоваться Ethernet (IEEE 802.3).
Если у абонента нет интерфейса Ethernet, то используется конвертер протокола и программа визуализации этих данных на ЕЛМТ.
На транспортном уровне
Для организации сеанса обмена данными и передачи команд используется протокол - TCP.
Для передачи потоковой информации (видео и звук) - UDP.
На сеансовом уровне
Управление сеансом осуществляется приложением терминала по разработанному алгоритму.
Для передачи данных используется протокол удалённого вызова процедур JSON-RPC 2.0.
Приложения создают управляющие сообщения для установления, поддержания, разрыва сеанса.
На уровне представлений
Конфиденциальность управляющих сообщений может обеспечиваться средствами ассиметричного шифрования (SSL).
На прикладном уровне
Получает медиа поток с абонента (канал медиа) Обменивается сообщениями с подсистемами (канал управления). Разработанный специальный протокол обмена данными между устройствами подсистемы обеспечивает гарантируемую доставку информации. Специальные алгоритмы передачи/приема сигналов обеспечивают обмен информацией в условиях высоких уровней электромагнитных помех (для локомотивов это очень актуально).
Предлагаемый подход к организации рабочего места с применением ЕЛМТ позволит:
-отказаться от большого количества устройств отображения информации в кабине машиниста;
-соединить все информационные и контрольные приборы по единому протоколу; -быстро модернизировать установленное оборудование и добавлять новое.
Что мешает внедрению
Необходимость получения разрешения/согласования РЖД на применение технологии IP в качестве основной сети передачи данных маневровых локомотивов. Защищенная IP сеть внутри локомотива — это новое решение
Ожидаемые результаты внедрения предложенного решения:
-улучшенная эргономика кабины машиниста; -минимальное количество соединительных кабелей; -экономия места в кабине машиниста;
-все действия машиниста (видео/звук) записываются, синхронизируются по времени с событиями, передаваемыми подключенным к системе оборудованием. В случае необходимости данные могут быть предоставлены для изучения (срок хранения информации одни сутки);
-уменьшение времени обучения машинистов за счет единообразия управления; -возможность дистанционного изменения программного обеспечения для всего установленного оборудования;
-универсальность оборудования (для различных типов локомотивов применяется оно и то же оборудование, меняется только программное обеспечение);
-простое подключение нового оборудования за счет стандартизации программного и аппаратного интерфейса;
-невысокая стоимость и время внедрения.
Innovative control systems for railway transport
Oleg Yur'evich Novikov, FSUE EZAN (Chernogolovka)
The complex of software and hardware solutions to improve ergonomics work-what is designated driver and on information security management system Loco-motive.
Keywords: ergonomics, information security, system controlling locomotive УДК 007
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ СКЛАДА ПРЕДПРИЯТИЙ МАЛОГО БИЗНЕСА
Александр Андреевич Юдин, аспирант кафедры системотехники, e-mail: [email protected], Анатолий Анатольевич Попов, канд. техн. наук, доц. кафедры системотехники,
e-mail: [email protected],
