CC BY
509
УДК681.518.5+656.25+625.42
Н. А. Богданов
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
ВНЕДРЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ СИГНАЛИЗАЦИИ, ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ И БЛОКИРОВКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ
систем технического диагностирования
И МОНИТОРИНГА
Описаны существующие способы технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) и установлены перспективные пути развития этой системы. Предложена методика испытаний технологии автоматизированного контроля параметров по графику технического обслуживания с применением средств технического диагностирования и мониторинга.
железнодорожная автоматика и телемеханика, техническое обслуживание, автоматизация обслуживания, мониторинг.
Введение
Системы железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) представляют собой сложный комплекс устройств и систем, отвечающих за управление, регулирование и безопасность перевозочного процесса. Для поддержания всего этого комплекса в работоспособном и исправном состоянии необходимо выполнение определенных работ - технического обслуживания устройств (ТО).
ТО - это регламентированный комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности устройства или системы ЖАТ в процессе эксплуатации [1].
Порядок проведения и работы, выполняемые при ТО устройств и систем сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), определяется следующими основными документами:
- Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ) [2];
20
- Инструкция по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (ЦШ-720-09) [3];
- Устройства СЦБ. Технология обслуживания (Сборник технологических карт) [4].
На железных дорогах Российской Федерации при эксплуатации применяется три вида ТО:
- регламентированное ТО;
- ТО с периодическим контролем;
- ТО с непрерывным контролем.
Самым распространенным видом ТО является регламентированное ТО: на его долю приходится порядка 60-70 % обслуживающего персонала дистанций СЦБ (ШЧ). При данном виде ТО работы производятся по годовому и четырехнедельному графику, т. е. обслуживающий персонал ШЧ выполняет работы по поддержанию закрепленных за ним устройств с определенной периодичностью. Данный метод ТО является трудозатратным и не эффективным, так как вероятность возникновения нарушения в перерывах между ТО устройств очень большая, а на качество выполнение работ влияет человеческий фактор.
ТО с периодическим контролем устройств СЦБ выполняется при обнаружении в работе устройства нарушений в соответствии с установленными нормативными документами. Примером такого ТО могут служить окраска устройств СЦБ, контроль параметров автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) специализированным вагоном лабораторией. Объем таких работ составляет около 5 % от общего объема.
С внедрением систем технического диагностирования и мониторинга (ТДМ) на железных дорогах РФ появилась возможность внедрения нового метода - ТО с непрерывным контролем. Данный вид технического обслуживания является наиболее перспективным и на современном этапе развития он способен облегчить работу обслуживающему персоналу путем автоматизации отдельных видов работ по ТО.
1 Автоматизация технического обслуживания
Как отмечалось ранее, автоматизация технического обслуживания устройств ЖАТ возможна с применением систем ТДМ.
Наиболее широко распространены на железных дорогах РФ следующие системы ТДМ [5] - [7]:
- Автоматизированная система диагностирования и контроля устройств сигнализации, централизации и блокировки (АДК-СЦБ), разработчик НПП «Югпромавтоматизация» (Ростов-на-Дону);
21
- СТДМ «Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля» (АПК-ДК СТДМ), разработанная отраслевой научно-исследовательской лабораторией кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского государственного университета путей сообщения (Санкт-Петербург);
- Автоматизированная система диспетчерского контроля (АСДК), разработанная совместно институтом «Гипротранссигналсвязь» и ООО «Сектор» (Санкт-Петербург);
- Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля (АПК-ДК), разработанный отраслевой научно-исследовательской лабораторией кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Петербургского государственного университета путей сообщения совместно с ЗАО «МГП «ИМСАТ» (Санкт-Петербург).
Вышеперечисленные системы ТДМ позволяют вести непрерывный контроль технического состояния устройств СЦБ, снимать с объектов, обрабатывать и передавать пользователям системы (работникам службы АТ) дискретную и аналоговую информацию, выявлять отказы и предотказные состояния, возникающие в устройствах СЦБ [8]. Функциональные возможности систем ТДМ постоянно расширяются: увеличивается полнота и глубина охвата устройств ЖАТ контроллерами систем ТДМ, развиваются сами измерительные контроллеры, совершенствуются методы анализа диагностической информации и т. д.
[9] - [13].
Получаемую от систем ТДМ информацию можно использовать не только для анализа технического состояния контролируемого объекта, но и для выполнения отдельных видов работ, входящих в годовой и четырехнедельный график ТО. Для возможности автоматизации графика ТО отделом Технического обслуживания (ранее отделом Информационных технологий) проектировочного института Гипротранссигналсвязь (ГТСС) филиалом Рос-желдорпроект совместно с ПКТБ ЦШ и разработчиками систем ТДМ был разработан комплекс мероприятий и необходимой нормативно-справочной информации, который позволяет сократить загруженность эксплуатационного штата дистанций СЦБ посредством применения возможностей систем ТДМ для выполнения графика ТО.
Для каждой системы ТДМ в зависимости от ее возможностей по получению информации от устройств СЦБ был разработан список автоматизированных технологических карт (ТК) (см. таблицу).
Для систематизации и достижения идентичности оформления результатов автоматизированных работ для всех четырех систем ТДМ институтом ГТСС был разработан «Альбом учетных форм протоколов автоматизированных измерений» 660602-ФАУ, который определяет вид и состав протоколов измерений.
22
ТАБЛИЦА. Перечень работ, автоматизируемых по графику технического обслуживания с применением АРМ ШН системы ТДМ по утвержденным технологическим картам
(на 01.09.2011)
№ пункта ЦШ-720-09 Наименование контролируемого параметра в утвержденных технологических картах (ТК) Реализация в АРМ ШН СТДМ Примеча- ния
АПК- ДК АДК- СЦБ АСДК #
1. Светофоры
1.18 Время переключения огня с разрешающего показания на запрещающее + + *
2. Стрелки
2.1.5 Сила тока электродвигателя постоянного тока при нормальном переводе стрелки * + *
Сила тока электродвигателя постоянного тока при работе на фрикцию * + *
2.1.10 Сопротивление изоляции рабочей цепи электродвигателя при переводе стрелки - + -
3. Электрические рельсовые цепи, путевые устройства АлС, САУТ
3.4 Напряжение на путевом реле рельсовой цепи переменного тока на станции + + *
3.5 Напряжение на входе путевого приемника ТРЦ + + * с дублированием измерений (по письму ЦШ)
Напряжение на путевом реле ТРЦ + + *
Напряжение на выходе путевого генератора ТРЦ + * *
Напряжение на выходе путевого фильтра ТРЦ - * *
3.6 Остаточное напряжение на путевом реле на станции при наложении шунта * + -
Остаточное напряжение на путевом приемнике ТРЦ на станции при наложении шунта * + -
23
Продолжение таблицы
№ пункта ТТТТТ- 720-09 Наименование контролируемого параметра в утвержденных технологических картах (ТК) Реализация в АРМ ШН СТДМ Примеча- ния
АПК- ДК АДК- СЦБ АСДК #
3.7 Напряжение питания приемников и генераторов ТРЦ - + -
Напряжение на кодовом трансформаторе передающих устройств АлС числового кода ТРТ - + -
3.15 Кодовый ток локомотивной сигнализации - + -
Временные параметры кодов АлС в рельсовых цепях - + -
5. Проверка зависимостей
5.3, 5.4 Выдержка времени на отмену маршрута при занятом участке приближения к светофору + + *
Выдержка времени при искусственной разделке маршрутов + + *
6. Приборы СЦБ
6.3 Напряжение на электролитических конденсаторах кодовой автоблокировки - - *
Напряжение на выпрямителях блоков дешифратора (дешифраторных ячейках) КАБ - - *
9. Автоматическая переездная сигнализация
9.1 Напряжение на аккумуляторной батарее - - *
10. Кабельная сеть, внутренний монтаж и сигнальные линии
10.1.3 Сопротивление изоляции жил кабеля по отношению к земле * - -
10.1.7 Сопротивление изоляции монтажа на станции, оборудованной сигнализатором заземления - + *
24
Окончание таблицы
№ пункта ЦШ-720-09 Наименование контролируемого параметра в утвержденных технологических картах (ТК) Реализация в АРМ ШН СТДМ Примеча- ния
АПК- ДК АДК- СЦБ АСДК #
11. Устройства электропитания
11.1.1 Напряжение цепей питания на питающей установке + + *
11.1.5 Правильность чередования фаз основного и резервного фидера - + -
11.1.6 Выпрямленное напряжение на выходе выпрямителя + + *
Ток на выходе выпрямителя + + *
11.1.7 Напряжение резервного питания на питающей установке (под нагрузкой) + + -
13. Устройства тоннельной и мостовой сигнализации, оповещения о приближении поезда
13.5 Выдержка времени на открытие станционных светофоров при включении оповещения * - -
«+» - параметры, по которым технология автоматизированного контроля параметров принята в постоянную эксплуатацию;
«*» - параметры, по которым технология автоматизированного контроля параметров не испытана или не принята в постоянную эксплуатацию;
«-» - технологическая карта по данному параметру для данной системы ТДМ не разработана или не утверждена;
«#» - по технологии автоматизированного контроля параметров с применением АРМ ШН системы ТДМ АСДК эксплуатационные испытания не проводились.
2 Методика испытаний технологии автоматизированного обслуживания
В октябре 2011 г. Управлением автоматики и телемеханики Центральной дирекции инфраструктуры (ЦДИ) была утверждена «Типовая методика испытаний технологии автоматизированного контроля параметров по графику технического обслуживания с применением АРМ ШН систем технической диагностики и мониторинга» 661102-00-ТМИ. Данная методика определяет порядок ввода на объектах ЖАТ, оборудованных устройствами ТДМ, авто-
25
матизированного графика ТО с применением автоматизированного рабочего места электромеханика СЦБ (АРМ ШН) в соответствии с СТО РЖД 1.19.0022007 «Системы и устройства железнодорожной автоматики и телемеханики. Порядок ввода в эксплуатацию».
Перед тем как ввести в постоянную эксплуатацию технологию автоматизированного контроля параметров устройств СЦБ на объекте ЖАТ и отказаться от дублирования при выполнении измерений, необходимо выполнить ряд работ.
Рассмотрим порядок ввода технологии автоматизированного контроля параметров устройств СЦБ на объектах ЖАТ в соответствии с 661102-00-ТМИ (см. рисунок):
1. Обследование объекта - сбор информации проектировочной организацией о количестве и типе устройств СЦБ, применяемых на объекте; виде электрической централизации (ЭЦ) или устройств интервального регулирования движения поездов (ИРДП); виде и типе системы ТДМ (при ее наличии) и др.
2. Проектировка - комплекс работ по подготовке необходимой технической и технологической документации для внедрения на объекте ЖАТ автоматизированного графика ТО с учетом местных условий (виды устройств ЭЦ, ИРДП, ТДМ).
3. Строительно-монтажные работы - установка и подключение на объекте ЖАТ необходимого оборудования в соответствии с проектом, калибровка измерительных каналов и т. д.
4. Индивидуальные испытания «вхолостую» - часть пусконаладочных работ, включающих проверку полноты информации о контролируемых параметрах устройств СЦБ на АРМ ШН, правильности оформления отчетных форм по автоматизированному контролю и наличию на объекте необходимой технической и технологической документации.
5. Проверка готовности - проверка правильности и полноты выполнения строительно-монтажных работ и индивидуальных испытаний «вхолостую».
6. Комплексное опробование - принятие на объекте технологии автоматизированного контроля параметров устройств СЦБ в постоянную эксплуатацию (измерения производятся как при помощи АРМ ШН системы ТДМ, так и приборами эксплуатационного штата).
7. Отмена дублирования измерений - выполняется только для ТК № 37 [4] - измерение напряжения на входах путевых приемников ПП1 рельсовых цепей тональной частоты (ТРЦ) по письму № ЦШТех 9/33 от 14.07.2009 г с программой работ. Для путевых приемников ТРЦ на объекте внедрения технологии производится вычисление минимального и максимального допустимого значения с учетом коэффициентов пересчета. После чего допустимые значения заносятся в базу АРМ ШН ТДМ и данная работа переходит в разряд автоматизированного ТО.
26
1
Сбор информации об оснащении объекта (станции перегона) устройствами СЦБ и ТДМ
Разработка документации необходимой для внедрения технологии автоматизации графика ТО
Строительно-монтажные работы
3
Строительство системы ТДМ на объекте (при необходимости) установка АРМ ШН и другого оборудования, калибровка измерительных каналов (кроме системы АДК-СЦБ)
Индивидуальные испытания «вхолостую»
Проверка готовности
4
5
- Настройка и проверка оборудования;
- обеспечение полноты получаемой информации и ее соответствия технической и технологической документации;
- обеспечение правильности калибровки
и проверка наличия действующих сертификатов
Проверка правильности и полноты выполнения работ комиссией, ввод объекта в опытную эксплуатацию
Комплексное опробование
6
Прием объекта комиссией в постоянную эксплуатацию
Отмена дублирования измерений
7
Проведение мероприятий по отмене дублирования измерений
Корректировка графика ТО
Корректировка старшим диспетчером станции СЦБ годового и четырехнедельного графиков ТО
Выполнение ТО по новой технологии
9
Выполенние графика ТО на объекте по новой технологии обслуживающим персоналом
Порядок ввода автоматизированного контроля параметров устройств СЦБ с применением АРМ ШН ТДМ на объекте технологии
27
8. Корректировка графика ТО - внесение изменений в годовой и четырехнедельный графики ТО на объекте. Работы по автоматизированным и утвержденным параметрам выполняются по новой технологии в соответствии с ТК, разработанными под определенную систему ТДМ.
9. Выполнение ТО по новой технологии - выполнение утвержденных автоматизированных работ на объекте с использованием возможностей АРМ ШН системы ТДМ. Для каждой системы ТДМ управлением АТ ЦДИ утверждены сборники ТК.
Заключение
Впервые автоматизированная технология обслуживания (АТО) была внедрена на участке Тихвин - Ефимовская Тихвинской дистанции СЦБ (ШЧ-8) Октябрьской ЖД в объеме 6 ТК и 8 автоматически контролируемых параметров [14], [15]. В настоящее время АТО контроля параметров внедряется на многих объектах ЖАТ в дистанциях СЦБ Октябрьской ЖД, Северо-Кавказкой ЖД и Юго-Восточной ЖД.
Применение 661102-00-ТМИ позволит существенно упростить и оптимизировать комплекс проверок и необходимых работ при приемке технологии автоматизированного контроля параметров устройств СЦБ на объектах ЖАТ. Это, в свою очередь, значительно ускорит ввод объектов в постоянную эксплуатацию. По 661102-00-ТМИ ведется приемка объектов на участке Санкт-Петербург - Бусловская Витебской дистанции СЦБ (ШЧ-13) и Гатчина -Вейнмарн Балтийской дистанции СЦБ (ШЧ-14) Октябрьской ЖД.
АТО устройств СЦБ существенно позволяет сократить время, затрачиваемое обслуживающим персоналом на выполнение графика технологического процесса, повысить достоверность получаемой информации и вести не периодический, а постоянный контроль за изменениями контролируемых параметров. В настоящее время применяемые системы ТДМ позволяют контролировать только состояние постовых устройств СЦБ, следовательно автоматизировать мы можем лишь те работы, которые выполняются на постовых устройствах. Для дальнейшего расширения возможностей автоматизации технического процесса необходимо расширять диагностические возможности систем ТДМ и контролировать техническое состояние напольных устройств СЦБ. Данные мероприятия позволят существенно расширить список автоматизированных ТК и перейти с планово-предупредительного метода обслуживания на обслуживание устройств по состоянию.
Библиографический список
1. Техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики : учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / Вл. В. Сапожников, Л. И. Бори-
28
сенко, А. А. Прокофьев, А. И. Каменев ; ред. Вл. В. Сапожников. - Москва : Маршрут, 2003. - 336 с.
2. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации : утв. Приказом Минтранса России от 21 декабря 2010 г. № 286. - Москва : Омега-Л, 2013. -448 с.
3. Инструкция по технической эксплуатации устройств и систем сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) (ЦШ-720-09) : утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 22 октября 2009 г. № 2150р. - 2009. - 99 с.
4. Устройства СЦБ. Технология обслуживания / МПС РФ. - Москва : Транспорт, 1999. - 434 с.
5. Системы диспетчерского контроля и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики : учеб. пособие / В. П. Молодцов, А. А. Иванов. - Санкт-Петербург : ПГУПС, 2010. - 140 с.
6. Обеспечение безопасности движения за счет технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Д. В. Ефанов, П. А. Плеханов // Транспорт Урала. - 2011. - № 3. - C. 44-48.
7. Основы построения и принципы функционирования систем технического диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики: учеб. пособие / Д. В. Ефанов, А. А. Лыков. - Санкт-Петербург : ПГУПС, 2012. - 59 с.
8. Понятие предотказного состояния / Вл. В. Сапожников, А. А. лыков, Д. В. Ефа-нов // Автоматика, связь, информатика. - 2012. - № 12. - С. 6-8.
9. Диагностика и мониторинг на Октябрьской дороге / Е. А. Москвина // Автоматика, связь, информатика. - 2008. - № 1. - С. 32-34.
10. Измерение тока в путевых приемниках рельсовых цепей / В. М. Чухонин, Б. Л. Горбунов, А. К. Легоньков, А. С. Падалко // Автоматика и телемеханика железных дорог России. Техника, технология, сертификация : сб. науч. трудов ; ред. Вл. В. Сапожников. - Санкт-Петербург : ПГУПС. - 2008. - С. 37-40.
11. Центр диагностики и мониторинга устройств / В. В. Нестеров, Д. С. Першин // Автоматика, связь, информатика. - 2009 - № 1. - С. 29-31.
12. О методе выявления логических ситуаций в системах технической диагностики и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Д. В. Ефанов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2010. - № 4. -С. 66-71.
13. Система автоматизированного мониторинга параметров физических величин, оказывающих непосредственное влияние на функционирование систем обеспечения безопасности движения / А. И. Годяев, А. А. Онищенко // Вестник транспорта Поволжья. -2012. - № 2. - С. 29-34.
14. 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.
15. Внедрение автоматизированной технологии обслуживания устройств ЖАТ / А. Л. Вотолевский, Е. М. Шандин //Автоматика, связь, информатика. - 2009. - № 2. -С. 8-11.
© Богданов Н. А., 2014
29
