CC BY
164
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
23
Современные технологии - транспорту
УДК 65.011.56
Г. Н. Аксаментов
ОБЗОР РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ МОДУЛЕЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КАБЕЛЬНЫМ ХОЗЯЙСТВОМ ДЕПАРТАМЕНТА АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ ОАО РЖД (АСУКХ)
Надежность работы кабельных сетей во многом определяется качеством ведения технической документации, технологического обслуживания, качеством технических условий при проведении земляных работ, защищенностью элементов кабельных сетей от внешних воздействий и несанкционированного доступа, а также детализацией и аналитикой состояния кабельных сетей. Одним из современных средств, повышающих надежность работы кабельных сетей, является использование автоматизированной системы управления кабельным хозяйством.
кабельные сети, кабельное хозяйство, автоматизация, СЦБ, АСУ.
Введение
Кабельное хозяйство департамента автоматики и телемеханики ОАО РЖД является важным звеном в системе управления движением поездов. Кабельные сети обеспечивают передачу сигналов управления и питания от постов электрической централизации к напольному оборудованию. Поэтому крайне важна надежность функционирования кабельной системы.
На кабельное хозяйство приходится около 8% всех отказов оборудования службы Ш. По статистике за 2007 год на Октябрьской железной дороге произошло 147 отказов в кабельных линиях. Снизить количество отказов позволит внедрение автоматизированной системы эксплуатации кабельного хозяйства.
1 Ситуация в кабельном хозяйстве департамента автоматики и телемеханики
В настоящее время в департаменте автоматики и телемеханики активно внедряются комплексные информационные системы автоматизации технологического обслуживания, учета и анализа отказов оборудования, мониторинга технического состояния оборудования, ведения технической
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
24
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
документации (ВТД). В кабельном хозяйстве ведется активная работа по повышению уровня технологического обслуживания - на дистанциях создаются кабельные группы, которые оснащаются специализированным автотранспортом. Одним из следующих шагов на пути к повышению качества технологического обслуживания и повышению надежности кабельных сетей будут разработка и внедрение автоматизированной системы управления кабельным хозяйством (АСУКХ). В настоящее время в компании ИНРУСКОМ совместно с ИМСАТ (ПГУПС) ведется активная разработка АСУКХ.
Следует отметить, что для разрабатываемой в департаменте автоматики и телемеханики технологии подземных кабельных муфт необходима геоинформационная система, позволяющая находить установленные в грунте кабельные муфты. Для функционирования геоинформационной системы нужны данные по кабельному хозяйству в электронном виде. Создание автоматизированной системы по кабельному хозяйству позволит осуществить проект перевода кабельных муфт под землю.
2 Объекты автоматизации
Объектами автоматизации являются:
• Департамент автоматики и телемеханики ОАО РЖД
о Участники проекта перевода кабельных муфт под землю о Дороги
■ Дистанции СЦБ
• ШЧЗ (заместитель начальника дистанции СЦБ) по технической документации
• ШНС (старший электромеханик)
• Кабельная группа
о ШНС кабельной группы
3 Участки автоматизации
3.1 Ведение технической документации
Качество ведения технической документации по кабелю является важной составляющей качества всего технологического процесса обслуживания кабельного хозяйства. Автоматизация ведения технической документации дает все характерные преимущества компьютерных баз данных -оперативный доступ обслуживающего персонала к данным, выборка, поиск, оперативная подготовка отчетов.
Очень важно на этапе внедрения модуля ВТД по кабельным планам выверить документацию, а на этапе ведения - оперативно отражать изменения, т. к. выполнение этого определяет эффективность от работы с электронной документацией.
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
25
Проектный кабельный план и исполненный кабельный план есть отражение одного участка кабельной сети, и при изменении ситуации на кабельной сети этого участка необходимо отразить изменения в обоих документах. Эта задача упрощается, если корректировать проектный кабельной план по исполненному.
Ниже рассмотрим предметы автоматизации модуля ведения технической документации (ВТД).
3.1.1 Кабельный план проектный
Позволяет ШЧЗ по технической документации вносить изменения в кабельный план с помощью графического редактора. Кабельный план хранится в базе данных и доступен для чтения старшему электромеханику (рис. 1).
Рис. 1. Пример работы модуля АРМ-ШНС, предназначенного для работы старшего электромеханика
3.1.2 Кабельный план исполненный
Исполненный кабельный план появляется на этапе строительства и в отличие от проектного отражает реальное прохождение кабельных трасс под землей с учетом переходов под путями и расстояниями от рельсов.
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
26
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
Этот план необходим в случае проведения земляных работ на участке либо доступа к кабелю, и именно к нему привязываются географические координаты объектов модуля ГИС для поиска подземных муфт. Исполненный кабельный план доступен для просмотра и редактирования старшему электромеханику и ШЧЗ по технической документации.
В случае необходимости выверки кабельного плана на этапе внедрения модуля ВТД возможно провести выверку прохождения трасс с помощью трассоискателя и модуля спутниковой навигации.
3.1.3 Схемы кабельных муфт
Ведение схем кабельных муфт необходимо для целостности работы с цифровой документацией, а значит и оперативной работы с документацией. Схемы кабельных муфт отражают подключение жил кабеля. Для работы с кабельными муфтами необходим классификатор муфт. Важное удобство работы в модуле ВТД - быстрый доступ от схемы кабельного плана к схеме кабельных муфт. Схемы кабельных муфт доступны для редактирования старшему электромеханику и ШЧЗ по технической документации (рис. 2).
Рис. 2. Пример работы модуля АРМ-ШНС с кабельными муфтами
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
27
3.2 Работа с подземными кабельными муфтами
В настоящее время кабельные муфты относятся к напольному оборудованию. Плюс этого способа размещения на первый взгляд очевиден - оперативный доступ электромехаников СЦБ к узлам кабельной сети. Однако такой способ размещения повышает вероятность несанкционированного доступа. Не секрет, что кражи кабеля на железной дороге - актуальная проблема. Последние достижения в технологии кабельных муфт, такие как заливка полимеризующимся гидрофобным заполнителем, позволяют перевести кабельные муфты в разряд малообслуживаемого оборудования. Появляется задача поиска и доступа к установленной подземной кабельной муфте. Рассмотрим технологию поиска и доступа к кабельной муфте (рис. 3).
Рис 3. Технология поиска подземной кабельной муфты
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
28
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
1. Подготовка на этапе закладки муфты: рядом с кабельной муфтой 9 размещается радиометка 7, связанная с муфтой гибкой сцепкой 8. Далее с помощью модуля системы спутниковой навигации 1 определяются координаты радиометки 7 и записываются в базу данных ноутбука 2.
2. Доступ к установленной подземной муфте осуществляется в три этапа:
определение области залегания муфты 4 с помощью системы спутниковой навигации 1 и данных о координатах искомой муфты 2;
уточнение координат залегания радиометки 5 с помощью специализированного маркероискателя 3;
откапывание радиометки 7 и по гибкой связке 8 доступ к кабельной муфте 9.
Заметим, что гибкая связка 8 используется для того, чтобы в процессе движения грунта радиометка 7 не отдалялась от муфты 8, а также для того, чтобы на этапе выкапывания не была повреждена муфта 8.
3.3 Технологический процесс обслуживания кабельных сетей
Автоматизация технологического процесса обслуживания кабельных сетей в системе АСУКХ заключается в составлении (внесении) планов технического обслуживания и оперативном отражении работ в соответствующих журналах. В системе ведутся все необходимые журналы по ЦШ-720 по пунктам графика ШН, относящиеся к кабелю:
• ШУ-2 (общий журнал);
• ШУ-67 (карточка на кабель);
• ШУ-79 (измерение сопротивления всех жил кабеля, в том числе запасных, с минимальным отключением монтажа);
• ШУ-64 (паспорт кабеля).
Достоинством электронного ведения журналов является разовое внесение данных для различных отчетов и анализов, включая план-фактный анализ выполненных работ. На рисунке 4 представлен пример реализации диаграммы Ганта для составления плана технического обслуживания.
Также возможна увязка с системой мониторинга и обмена данными по измерениям сопротивлений жил кабеля и отказам по кабелю.
3.4 Модуль Учет ремонта кабеля
3.4.1 Ремонт кабеля
В модуле АРМ Ремонт кабеля ведется учет выполненных работ по ремонту кабеля и количества затраченных материалов. Учет ведется по ремонту кабеля, выполненному работниками дистанции СЦБ. Информация о выполненных работах с кабелем автоматически попадает в паспорт кабеля. Журнал выполненных работ ведется старшим электромехаником. По
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
29
журналу выполненных работ возможно делать различные выборки - по характеру выполненных работ, по объектам, по ответственным. На рисунке 5 представлена форма электронного документа Ремонт кабеля.
Рис. 4. Пример диаграммы Г анта для составления плана технического обслуживания
Рис. 5. Пример документа Ремонт кабеля
Учет движения материалов производится с помощью документов Поступление материалов, Изъятие материалов и с помощью документа Ремонт кабеля. На рисунке 6 показана ведомость по материалам. Как видно
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
30
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
из рисунка, имеется возможность делать выборку не только в рамках одной дистанции, но и по нескольким дистанциям и по всей дороге.
Рис. 6. Пример ведомости по материалам
Важно, чтобы цепочка движения материалов была неразрывна, а именно: нельзя указать движение по материалу, которому не предшествует предыдущее поступление. Для этого рекомендуется внедрять систему учета ремонта после инвентаризации материалов либо их поступления.
Для учета материалов используется справочник Номенклатура. Справочник Номенклатура содержит справочник инструментов и приборов, используемых для работы с кабелем. На рисунке 7 представлена форма справочника номенклатуры.
Рис. 7. Пример справочника номенклатуры
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
31
3.5 Контроль за строителями объектов СЦБ
Для оперативного доступа к документам по контролю за строителями объектов СЦБ в системе АСУКХ предусмотрена соответствующая система. Разрабатываемый в настоящее время отраслевой стандарт представления электронных данных позволит сократить трудозатраты на обмен схемами между строительными и обслуживающими организациями. В подсистеме контроля за строителями объектов СЦБ имеется механизм для автоматизированного получения исполненных кабельных планов и схем кабельных муфт из отраслевого формата. Кроме того, в подсистеме ведется протокол измерения кабелей и сертификатов на кабель, а также учет актов на скрытые работы.
3.6 Контроль за капитальным ремонтом пути, земляными
и сварочными работами в зоне кабельной трассы
Для повышения производительности труда при подготовке к работам по капитальному ремонту пути, земляным и сварочным работам в зоне кабельной трассы зоны кабельной сети в АСУКХ, а также для снижения рисков обрыва кабеля предусмотрена соответствующая подсистема. Основной решаемой задачей подсистемы является автоматизированная выдача технических условий для ремонта определенного участка сети, а именно: перечень устройств, наличие кабеля, переходов, кабельных муфт, потребность выноса, углубления. Решение задачи становится возможным после внедрения подсистемы ведения технической документации, т. е. после внесения исполненных кабельных планов.
В подсистеме ведется также учет выдачи согласований, предупреждений, запрещений, разрешений и технических условий на проведение строительно-монтажных работ.
3.7 Справочная система
Модуль справочной системы предназначен для оперативного и интерактивного доступа пользователей к справочной информации. В системе присутствует несколько видов справочной информации. Например, справочники по маркам кабеля и по видам муфт используются не только для информирования пользователей, но и в других подсистемах АСУКХ. На рисунке 8 представлена реализация справочника по маркам кабелей.
В системе присутствуют следующие источники справочной информации:
• Справочник по маркам кабеля;
• Справочник по видам муфт;
• Справочник по материалам, инструментам и приборам;
• Инструкция о порядке организации работ в охранной зоне подземных кабельных линий связи (по дорогам);
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
32
Известия Петербургского университета путей сообщения 2009/1
Рис. 8. Пример справочника по маркам кабелей
• Правила охраны линий и сооружений связи Российской Федерации 1995 г.;
• Правила по прокладке и монтажу кабелей устройств СЦБ (ПР 32 ЦШ 10.01-95);
• Правила по монтажу устройств СЦБ ПР 32 ЦШ 10.02.96;
• Указание ШЦ-2/1 от 25.01.96 «О содержании и сохранности кабельных сетей в хозяйстве сигнализации и связи»;
• Документ о порядке контроля за строительством МВ №1258, подписанный у Морозова;
• Указание ВМ-1306 первого заместителя министра путей сообщения Мишарина от 19.07.01.
3.8 Отчетность
Отчетность - важная составляющая системы АСУКХ. Отчетность разделяется по уровням доступа: уровень дистанции, уровень дороги и уровень департамента. Основной особенностью отчетности в системе АСУКХ является высокая гибкость и удобство настройки отчетов благодаря использованию встроенных возможностей платформы 1С: Предприятие ®.8.1. Например, при формировании отчетности проводить выборку и группировку по дистанциям, по объектам, по документам, по периодам, по событиям и ответственным; настраивать и пользоваться собственными гистограммами, круговыми диаграммами, графиками и т. д. В системе предусмотрены следующие виды отчетов.
ISSN 1815-588 X
Proceeding of Petersburg State Transport University
2009/1 Известия Петербургского университета путей сообщения
33
• Отчеты по кабельным сетям:
о оснащенность;
о протяженность кабельных линий; о измерения кабелей;
о динамика отклонений от норм сопротивлений; о отказы по кабельным сетям.
• План-фактный анализ технического обслуживания.
• Ведомость по материалам.
Заключение
В заключение можно сказать, что разрабатываемые модули автоматизированной системы управления кабельным хозяйством в достаточной мере покрывают аспекты работы кабельного хозяйства службы Ш. Следует отметить, что крайне важно проработать на опытном полигоне технологию внедрения АСУКХ для эффективного использования системы на дистанциях службы Ш ОАО РЖД.
Библиографический список
1. Организация, планирование и управление в хозяйстве сигнализации и связи / А. И. Брейдо, Н. К. Анисимов. - М. : Транспорт, 1989. - 247 с. - ISBN 5-277-00368-1.
2. Труды Российского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института информатизации, автоматизации и связи. Вып. 2. - М. : ЗАО "БизнесПроект", 2005. - 277 с. - ISBN 5-98961-002-5.
Статья поступила в редакцию 15.04.2008;
представлена к публикации членом редколлегии Вл. В. Сапожниковым.
УДК 629.4.027.23
Е. И. Артамонов
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ИЗНОСА И ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ФРИКЦИОННЫХ КЛИНЬЕВ ДЛЯ ВЫБОРА ИХ РАЦИОНАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ
Описывается расчет темпа износа клина из чугуна СЧ25 для построения математической модели накопления износов на поверхностях трения. Произведен анализ существующих и проектируемых конструкций для разработки конфигурации нового клина в тележку 18-1711.
фрикционные клинья, износ, пространственный клин.
Proceeding of Petersburg Transport University
ISSN 1815-588 X
