CC BY
13
УДК 00.004
Гусаков М.А. аспирант кафедра «Радиоэлетроника» ФГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный
университет гражданской авиации» Россия, г. Санкт-Петербург РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КСА УВД
Annotation. In the article "Development of recommendations for optimization of maintenance processes for the CSA ATC", a description of the maintenance (maintenance) and the current repair of the complex of air traffic control automation (CSA ATC) "Galaktika" is given, operational characteristics and operating characteristics are considered.
The description of maintenance and repair of domestic air traffic control centers, documents regulating the maintenance and repair of the means of the STEP and the AUhas been studied.
Аннотация. В статье «Разработка рекомендаций по оптимизации процессов технического обслуживания КСА УВД» приведено описание технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта комплекса средств автоматизации управления воздушным движением (КСА УВД) «Галактика», рассмотрены эксплуатационно-технические характеристики, особенности эксплуатации.
Изучено описание технического обслуживания и ремонта отечественных КСА УВД, документов, регламентирующих ТО и ремонт средств РТОП и АС.
Keywords: maintenance, CSA ATC «Galaktika», backup, centralized UPS.
Ключевые слова: техническое обслуживание, КСА УВД «Галактика», резервное копирование, централизованный ИБП.
Введение
Техническое обслуживание и ремонт (ТО и Р) — комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности производственного оборудования (изделий, деталей) в процессе технической эксплуатации, хранения и транспортировки.
Техническое обслуживание — мероприятия профилактического характера, проводимые систематически, принудительно через установленные периоды, включающие определённый комплекс работ.
Основная цель, достигаемая комплексом технического обслуживания и ремонта — устранение отказов оборудования.
Целью работы является описание особенностей и выявлении недостатков в процессе эксплуатации КСА УВД «Галактика» в СПБ центре ОВД.
Объектом исследования в статье является КСА УВД «Галактика» в части технического обслуживания и ремонта.
1.1 Особенности эксплуатации КСА УВД «Галактика» в Санкт-Петербургском центре ОВД
В Санкт-Петербургском центре обслуживания воздушного движения в состав инженерно-технического персонала эксплуатирующего КСА УВД «Галактика» входят:
- инженер группы системного обеспечения радиолокационной и плановой информации (12 часовая смена - только в дневное время);
- инженер группы оперативного обслуживания АДЦ (круглосуточно);
- инженер группы технического обслуживания выносного оборудования и связи (круглосуточно).
К особенностям эксплуатации КСА УВД «Галактика» можно отнести:
- обеспечение корректировки сменных констант, изменяемых параметров системы (ИПС) и картографической информации в процессе эксплуатации силами эксплуатирующей организации;
- КСА УВД использует математическую модель Земли ПЗ-90.2 и WGS-84;
- КСА УВД по своей архитектуре является открытой модульной системой, построенной на базе локальной вычислительной сети (ЛВС), с распределенной структурой;
- КСА УВД «Галактика» обеспечивает непрерывный круглосуточный режим работы;
- КСА УВД имеет тройной резерв: «Активный», «Горячий резерв» и «Холодный резерв»:
• «Активное» состояние (Active) - на сервере запущена операционная система, прикладное обеспечение высокой надежности и прикладное программное обеспечение в зависимости от основного функционала сервера. Сервер принимает все входные данные, обрабатывает их и выдает потребителям;
• состояние «Горячий резерв» (Hot stand-by) - на сервере запущена операционная система, прикладное обеспечение высокой надежности и прикладное программное обеспечение в зависимости от основного функционала сервера. Сервер принимает все входные данные, обрабатывает их, но не выдает потребителям;
• состояние «Холодный резерв» (Cold stand-by) - на сервере запущена операционная система, прикладное обеспечение высокой надежности, а прикладное программное обеспечение в зависимости от основного функционала сервера не запущено. Сервер не принимает входные данные и в случае сбоя прикладного ПО основного и резервного серверов связанного с некорректной обработкой входной информации ПО запускает на сервере прикладное программное обеспечение.
Рис. 3. Схема резервирования основных серверов КСА УВД
«Галактика»
остальные серверы обработки информации дублированы имеют основной модуль и «горячий» резерв;
- аппаратная часть выполнена с использованием составляющих фирмы НР;
использованы стандартные/покупные аппаратные средства (ОС Linux);
- открытая архитектура и стандартные внутренние протоколы обмена данными (ASTERIX, Flight objects, SNMP).
1.1 Техническое обслуживание
Техническое обслуживание имеет целью поддержание надежности КСА УВД на установленном уровне за счет предупреждения отказов аппаратных средств.
Техническое обслуживание осуществляется инженерно-техническим персоналом, получившим специальную подготовку, знакомым с материальной частью и эксплуатационной документацией.
КСА УВД требует постоянного присутствия сменного инженера для контроля за работоспособностью всех компонентов. Оперативное техническое обслуживание (ТО-1) осуществляется методом «по состоянию», и проводится ежедневным визуальным осмотром и поддержанием чистоты.
Раз в месяц, следует удалять пыль с поверхностей корпусов БОД, а также с других модулей изделия (ТО-3).
Раз в полгода, следует очищать от пыли внутренние части корпусов блоков обработки данных (ТО-5).
При проведении ТО-5 требуется разборка корпусов блоков обработки данных, что выполняется без демонтажа блоков из монтажного шкафа.
При проведении ТО-6 следует проверить наличие и комплектность инструмента и принадлежностей, пополнить недостающий инструмент, принадлежности и запасные части, заменить неисправный инструмент,
принадлежности и запасные части с истекшим сроком хранения, произвести внешний осмотр аппаратуры.
При техническом обслуживании необходимо применять основные и дополнительные средства, предусмотренные инструкцией по технике безопасности, действующей на объекте.
При техническом обслуживании изделия для предотвращения несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, категорически запрещается:
- производить включение КСА УВД без защитного заземления;
- подключать и отключать кабели, заменять узлы и блоки, производить пайку и другие монтажные работы при включенном изделии.
Визуальный контроль работоспособности оборудования (ТО-1) производится без средств измерений, инструментов или расходных материалов, трудоемкость работы: 0.5 чел./ч. Порядок работы заключается в проверке состояния группового оборудования, на мониторе группового оборудования должна отображается сервисная информация, проверке состояния ИБП: на передней панели ИБП нет предупреждающей индикации.
Осмотр и очистка аппаратуры комплекса и кабелей (ТО-3) производится без средств измерений. Из инструментов используется отвёртка из состава ЗИП, салфетки для протирки и флакон для протирки мониторов - расходные материалы. Порядок работы производится внешним осмотром и очисткой аппаратуры и кабелей, подходящих к ней. Очисткой аппаратуры и подходящих к ней кабелей от пыли и грязи. Также, следует проверить состояние соединителей, убедиться в целостности заземляющих проводов и надежности их подключения к шине заземления.
Осмотр и очистка внутренних частей корпусов блоков обработки данных (серверов и рабочих станций от пыли) (ТО-5) производится без средств измерений, из инструментов используется отвёртка из состава ЗИП, пылесос. Также, понадобятся две упаковки салфеток для протирки в качестве расходных материалов. Трудозатраты составляют 5 человек в день.
Порядок работы заключается в очистки сервера пылесосом, сменных вентиляторов, блоков питания сервера, блоков питания рабочих станций. Очистка клавиатуры осуществляется путем продувки от пыли и грязи, а также протиркой корпуса салфеткой со средством очистки.
Проверка комплекта ЗИП и его доукомплектование производится без средств измерения, без инструментов, без расходных материалов. Трудозатраты занимают 1 человек в день. Порядок работы заключается в проверке по ведомости ЗИП наличия и комплектности ЗИП, инструмента и принадлежностей, пополнение недостающего инструмента,
принадлежностей и запасных частей, замене неисправных инструментов, принадлежностей и запасных частей с истекшим сроком хранения.
После проведения технического обслуживания проводится проверка работоспособности изделия. Необходимо убедится, что КСА УВД включается и при поступлении данных от источников наблюдения
информация и воздушная обстановка отображается на мониторах рабочих мест.
1.2 Текущий ремонт
Текущий ремонт изделия и его элементов проводится в случае отказа аппаратных средств, при которых изделие и его средства не могут быть использованы по назначению.
Текущий ремонт осуществляется инженерно-техническим персоналом, получившим специальную подготовку, знакомым с материальной частью и эксплуатационной документацией.
При диагностировании неисправностей БОД из состава группового и индивидуального оборудования и других составных частей изделия разборка корпусов не требуется.
При выполнении текущего ремонта изделия для предотвращения несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, категорически запрещается:
- производить включение изделия без защитного заземления;
- подключать и отключать кабели, заменять узлы и блоки, производить пайку и другие монтажные работы при включенном изделии.
1.3 Запасное имущество и принадлежности
При отказе составных частей изделия ремонт осуществляется агрегатным
способом путем замены, вышедшей из строя составной части составной частью из состава ЗИП. Запасное имущество и принадлежности в соответствии с ведомостью ЗИП для КСА УВД «Галактика» представлены в табл. 7.
Таблица 7
ЗИП КСА УВД «Галактика»_
Наименование Количество
Сервер HP Proliant DL380e Gen8 E5-2450v2 1
Станция рабочая HP Z620 2
Коммутатор серии 1410- HP 1410- 24G Switch 2
Медиаконвертер D-Link 2
Сетевой телеграфный адаптер CTA-0244 1
Монитор WIDE 24" IDP2400WU 1
Коммутатор 2530G-48 HP ProCurve Switch 1
Сервер асинхронный 16-портовый RS-232/422/485 с Nport 6650-16 MOXA 1
Принтер матричный Epson LX-350 с держателем рулонной бумаги C12C811141 1
Принтер лазерный МФУ HP LaserJet Pro 400 M 451 nw 1
Источник бесперебойного питания HP R/T3000 G2 2 U 1
Коммутатор консоли HP TFT7600G2 KVM Server Concole G2 Switch 1
Модуль консоли: HP TFT7600 G2 KVM Console Rackmount Keyboard RU Monitor 1
Станция базовая TRS 1
Табло времени коллективного пользования DC. 100x G.N.N. 1
BLACK.NTP.IR
Антенна GPS/GLONASS 1
Маршрутизатор GRT-402(PLANET Technology Corporation) 1
Источник бесперебойного питания HP R1500 G3 1U 1
Источник бесперебойного питания HP R1500 G3 1U 1
Удлинитель консоли DL-Vision(M)-MC2-AR-CPU GUNTERMANN&DRUNCK(A1210072) 2
Приемник KVM удлинителя DL-Vision(M)- MC2-AR-CON. 2
Монитор 24'' FlexScan EV2436W 1
Монитор 24'' FlexScan EV1932SE 1
Система предотвращений вторжений StoneGate IPS-1060-C4 1
Монитор 30'' NEC SV302W 1
Жесткий диск 300 GB 10 KSAS 2.3 SC 6
Жесткий диск 900 GB 10 KSAS 2.3 SC 2
1.4 Источники бесперебойного питания
Источник бесперебойного питания (ИБП) — автоматическое электронное устройство с аккумуляторной батареей, предназначенное для бесперебойного кратковременного снабжения электрической энергией компьютера и его компонентов с целью корректного завершения работы и сохранения данных в случае резкого падения или отсутствия входного питающего напряжения системы.
В составе КСА УВД «Галактика» в СПБ центре ОВД имеются следующие типы ИБП:
Источник бесперебойного питания НР R/T3000 G2, 2и, с отсоединяемым шнуром питания, высоковольтный (ИБП) обеспечивает автоматическую стабилизацию напряжения электропитания составных частей группового оборудования КСА УВД «Галактика».
ИБП представляет собой промышленный 19" блок высотой 2и. Для подключения питаемых устройств на корпусе ИБП имеются 8 розеток, при подключении к которым обеспечивается резервирование питания с помощью аккумуляторной батареи.
Рис. 4. Внешний вид ИБП HP R/T3000 G2, 2U
Таблица 8
Описание технических параметров ИБП
Наименование Параметр
Электрическое соединение на входе IEC 60320 C20
Электрические разъёмы на выходе (6) IEC 60320 C13; (2) IEC 60320 C19
Коммуникационные последовательные порты Стандартные порты DB-9 и USB. Дополнительный сетевой модуль HP UPS;
Сегменты нагрузки 2
Тип батареи Не требующая обслуживания, свинцово-кислотная
Батареи с возможностью горячей замены Да
Рабочее напряжение 220-240 В
Минимальный размер (Ш х Г х В) 44,5 x 63,5 x 8,9 см
Вес 37 кг
Состояние работоспособности ИБП отображается на передней панели с помощью светодиодных индикаторов.
Источник бесперебойного питания HP R1500 1и, с отсоединяемым шнуром питания, высоковольтный (ИБП) обеспечивает автоматическую стабилизацию напряжения электропитания составных частей комплексного диспетчерского тренажера. Внешний вид ИБП представлен на рис. 5. Для подключения питаемых устройств на корпусе ИБП имеются 4 розетки, при подключении к которым обеспечивается резервирование питания с помощью аккумуляторной батареи.
Рис. 5. Внешний вид ИБП HP R1500 1U
Описание технических параметров ИБП приведено в табл. 9
Таблица 9
Характеристики ИБП HP R1500 1U
Наименование Характеристика
Тип Интерактивный
Входная мощность 1500 ВА / 1000 Вт
Форма выходного сигнала ступенчатая аппроксимация синусоиды
Количество выходных разъемов питания 4
Тип выходных разъемов питания 1ЕС 320 С13 (компьютерный)
Возможность установки в стойку есть
Вход / выход
На входе 1-фазное напряжение
На выходе 1-фазное напряжение
Входное напряжение 198 - 242 В
Управление
Интерфейсы USB
Слот для дополнительных интерфейсов есть
Отображение информации: светодиодные индикаторы
Время зарядки батареи 3 часа
Возможность замены батареи есть
Защита от перегрузки Есть
Фильтрация помех есть
Защита от короткого замыкания есть
Защита локальной сети есть
Габариты (ШхВхГ) 445x44x610 мм
Высота (в юнитах) Ш
Вес 22.9 кг
Источник бесперебойного питания HP T1500 G4 1400VA INTL, в
корпусе Tower обеспечивает автоматическую стабилизацию напряжения электропитания составных частей индивидуального оборудования.
Внешний вид ИБП представлен на рис. 6. Для подключения питаемых устройств на корпусе ИБП имеются четыре розетки, при подключении к которым обеспечивается резервирование питания с помощью аккумуляторной батареи.
Рис. 6. Внешний вид ИБП НР Т1500 G3 1400УА 1ШЪ Описание технических параметров ИБП НР Т1500 G3 1400УА приведено в табл. 10.
Таблица 10
Технические характеристики ИБП НР Т1500 G3 1400УА 1ЫТЬ
Электрическое соединение на входе 1ЕС 60320 С13
Электрические разъёмы на выходе (6) 1ЕС 60320 С14
Коммуникационные последовательные порты Стандартные порты DB-9
Сегменты нагрузки 1
Тип батареи Не требующая обслуживания, свинцово-кислотная с клапанным регулированием
Батареи с возможностью горячей замены Да
Рабочее напряжение 220-240 В
Минимальный размер (Ш х Г х В) 150 х390 х 193 мм
Вес 17,0 кг
Достоинства применяемых ИБП:
- отсутствие времени переключения на питание от батарей;
- синусоидальная форма выходного напряжения, то есть возможность питать любую нагрузку, в том числе отопительные системы (в которых есть асинхронные двигатели);
- возможность корректировать и напряжение, и частоту (более того, такой прибор одновременно является и самым лучшим из возможных стабилизаторов напряжения).
Недостатки используемых ИБП:
- Низкий КПД (80—94 %), повышенная шумность и тепловыделение. Практически всегда прибор содержит вентилятор компьютерного типа, и потому не бесшумен;
- Высокая стоимость.
1.8 Выводы
1. КСА УВД «Галактика» предназначен для автоматизации УВД, осуществляемого органами районного диспетчерского обслуживания, диспетчерского обслуживания подхода и аэродромного диспетчерского обслуживания в пределах соответствующих диспетчерских районов, диспетчерских зон и контролируемых аэродромов.
2. Техническое обслуживание имеет целью поддержание надежности КСА УВД на установленном уровне за счет предупреждения отказов аппаратных и программных средств.
3. Текущий ремонт изделия и его элементов проводиться в случае отказа аппаратных средств, при которых изделие и его средства не могут быть использованы по назначению.
4. В ночное время суток отсутствует инженер группы системного обеспечения радиолокационной и плановой информации.
5. Элементы ЗИП должны дублировать большинство компонентов КСА УВД и обеспечивать бесперебойную работу системы.
6. В КСА УВД «Галактика» используется большое количество локальных ИБП, как следствие, ухудшается качество технического обслуживания и оперативного контроля их состояния.
7. Операции по обеспечению резервного копирования и сохранности данных являются устаревшими и требуют исключения из работы серверов (рабочей станции).
8. Для обеспечения бесперебойности работы ПО серверного оборудования КСА УВД требуется внедрить механизм планового переключения режимов работы (перезагрузки).
Использованные источники:
1. Федеральные авиационные правила "Радиотехническое обеспечение полетов воздушных судов и авиационная электросвязь" от 26.11.2007 №115. -59 с.
2. Руководство по радиотехническому обеспечению полетов и технической эксплуатации объектов радиотехнического обеспечения полетов и авиационной электросвязи (РРТОП ТЭ - 2000). М.: ФСВТ России,2000. -62 с.
3. Комплекс средств автоматизации управления воздушного движения «ГАЛАКТИКА» Руководство по эксплуатации АЕСФ.466451.003РЭ.-170 с.
4. Грешных А.А., Комарова М.Е., Кудряков С.А. Тренировка зрительного восприятия информации у работников диспетчерских и оперативных служб. //Проблемы управления рисками в техносфере, 2012, т.21,№1, с. 121-128.
5. Шаповалов Е.Н., Остапченко Ю.Б., Экало А.В., Беляев С.А., Кудряков С.А. Актуальные вопросы теории эксплуатации авиационной и ракетно-космической техники. // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2015, № 6, с.70-76.
6. Беляев С.А., Остапченко Ю.Б., Кудряков С.А., Книжниченко Н.В., Шаповалов Е.Н. Современная концепция комплексной автоматизированной системы профессионального обучения и сопровождения деятельности для специалистов службы эксплуатации радиотехнического оборудования и связи.// Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2015, № 10, с.10-14.
7. Остапченко Ю.Б., Кудряков С.А., Шаповалов Е.Н. Актуальные проблемы профессиональной подготовки специалистов для сложных технических объектов на примере космодрома Байконур.В сборнике: Социально-психологические, педагогические и медико-психофизиологические проблемы модернизации общества на евразийском пространстве: Материалы научно-практической конференции 28-29 ноября 2013 г. / Под ред. Т.В. Орловой, М.Ю. Спириной, А.А. Торопыгиной. Часть вторая. — СПб.: МИЭП при МПА ЕврАзЭС, 2013., с.136-146.
8. Кудряков С.А., Комарова М.Е. К вопросу контроля текущего состояния человека-оператора. В сборнике: Проблемы летной эксплуатации и безопасности полетов, выпуск IV, межвузовский тематический сборник научных трудов. редкол.: М. Ю. Смуров (гл. ред.), Г. В. Коваленко (отв. ред.), В. А. Дмитриев. Санкт-Петербург, 2010, С.162-171.
9. Кудряков С.А., Ситников В.Л., Солодухин А.И. Психологические и приборные методы контроля состояния оператора в реальном времени. В сборнике:Человек и транспорт (Психология. Экономика. Техника):
Материалы II Международной научно-практической конференции. Ответственный редактор В.Л.Ситников,СПб.: ПГУПС, 2012. с. 184-190. 10.Кудряков С.А., Станкевич П.В., Ситников В.Л. Психологическая безопасность как основа стабильного развития личности и общества. В сборнике: Психолого-педагогические проблемы формирования единого евразийского пространства. (Научная конференция-семинар), СПб.: МИЭП, 2012, с.52-59
