Состав и схемы цифровых потоков системы автоматической идентификации подвижного состава

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Если посмотреть на карту России, особенно на ее восточную часть, то становится абсолютно очевидно, что единственным средством круглогодичной доставки грузов и пассажиров является сеть железных дорог.

При такой большой протяженности железных дорог время доставки груза от пункта отправления до пункта назначения может оказаться значительным. Естественно, что грузоотправитель хотел бы постоянно знать, где в данный момент находится его груз.

Система автоматической идентификации подвижных средств железнодорожного транспорта РФ и стран СНГ позволяет оперативно и объективно получать данные о времени и местонахождении каждого вагона и локомотива.

С помощью этой системы можно в реальном масштабе времени следить за движением составов, видеть, в каком пункте прицеплен, или отцеплен конкретный вагон и т.д.

Кроме того, система автоматической идентификации очень много дает и самой дороге - не нужен будет неэффективный ручной труд списчиков номеров вагонов, будет точно известно, где и в каком состоянии находятся локомотивы, необходимые для движения поездов, и т.д.

Информация, поступающая из САИ ПС, позволяет не только повысить оперативность и качество решения существующих проблем, но и решать совершенно новые технологические задачи. Система автоматической идентификации нашла эффективное применение как на железнодорожном транспорте, так и в других областях техники и промышленности.

1. Назначение системы

Система обеспечивает оперативное получение данных о местонахождении локомотивов и вагонов, позволяя в реальном масштабе времени определять не только местонахождение составов, но и их состояние (например, в каком пункте прицеплен или отцеплен конкретный вагон, и т.д.).

Полученная оперативная информация используется при решении задач управления, анализа, учёта, взаиморасчёта за пользование вагонами, информирования клиентов железных дорог. Автоматическая идентификация на базе САИ «Пальма» позволит полностью заменить ручное списывание номеров и тем самым обеспечить оперативность и достоверность информации о подвижном составе.

Система снабжает действующие информационные системы достоверными и полными данными для использования в существующих технологиях управления эксплуатационной работой. С её помощью может быть получена следующая информация:

- время и дата прибытия, отправления, проследования конкретным поездом станции;

- время и дата прохода контрольного пункта конкретным локомотивом (заход/выход в/из депо);

- время и дата захода конкретного локомотива на ремонтные позиции и технического обслуживания;

- продолжительность расчленённого простоя на сортировочных станциях;

- время подачи и уборки вагонов на подъездные пути предприятия;

- график движения и составность (перечень номеров вагонов в составе) пассажирских поездов и моторвагонного подвижного состава (МВПС);

- выход специального подвижного состава на перегон.

С помощью этой информации обеспечивается:

- автоматический учет операций с поездами и локомотивами на станциях, стыках и контрольных постах локомотивных депо;

- автоматический учет составности и пробегов пассажирских поездов;

- автоматический учет составности, времени оборота, пробегов и заходов в депо МВПС;

- автоматический учет перемещений специального самоходного подвижного состава (ССПС);

- автоматический учет операций с локомотивами на территории локомотивного депо;

- автоматический учет грузовых вагонов на подъездных путях, контроль расчлененного простоя на станциях и определение времени передачи и возврата из ремонта.

2. Требования к системам автоматической идентификации на железнодорожном транспорте

Технически и организационно проблема считывания номеров вагонов достаточно сложна, так как:

- считывание необходимо производить без снижения скорости поезда, которая может достигать 150-160 км/час, а на высокоскоростных участках до 250 км/час;

- содержание и качество считанной информации не должны зависеть от направления движения поезда;

- необходимо попутно выявлять вагоны с поврежденными или отсутствующими датчиками;

- датчики должны быть простыми в настройке, легкосъемными, приемлемыми для любых типов вагонов, работать без источника питания;

- достоверность считывания не должна ухудшаться при плохой видимости, загрязнениях датчика, а также при изменении климатических условий.

Приведенным выше требованиям соответствует радиочастотные системы идентификации (RFID), использующие диапазон сверхвысоких частот (СВЧ). СВЧ диапазон не чувствителен к климатическим условиям (осадкам, туману), к загрязнениям атмосферного воздуха промышленными выбросами, к грязи на подвижном составе и прочим внешним факторам и обеспечивает высокую скорость считывания информации.

В качестве такой системы на железных дорогах России и дорогах стран СНГ применяется система автоматической идентификации подвижного состава, рассчитанная на работу в диапазоне частот 880-900 МГц.

3. Состав и принцип действия системы

В состав оборудования САИ входят следующие узлы:

- кодовый бортовой датчик (размещается на подвижном составе в строго определенном месте) (рис. 3.1);

- пункт считывания информации (ПСЧ), стационарно устанавливаемый на расстоянии нескольких метров от железнодорожного пути в точках контроля (рис. 3.2);

- концентраторы информации: линейного уровня КСАИ-Л и дорожного уровня КСАИ-Д;

- пункт кодирования датчиков КБД (рис. 3.3);

- программное обеспечение.



Рис. 3.1. Кодовый бортовой датчик

Рис. 3.2. Пункт считывания информации

Рис. 3.3. Пункт кодирования датчиков КБД

Идея считывания заключается в следующем. Подвижной состав оборудуется кодовыми бортовыми датчиками КБД-2М, несущими информацию о каждой подвижной единице. Вдоль железнодорожного пути, в опорных точках на трассе (на входе и выходе со станции, депо) устанавливаются пункты считывания, при прохождении которых автоматически считывается информация из датчиков. При вступлении поезда в зону контроля срабатывают устройства контроля приближения поезда (электронные педали (рис. 3.4) или точечные путевые датчики), которые замыкают цепь питания облучающе-считывающей аппаратуры (ОСА) пункта считывания. ОСА генерирует СВЧ-сигнал в сторону проезжающей мимо подвижной единицы (рис. 3.5). КБД поглощает излучаемый сигнал. Поглощенный сигнал модулируется в соответствии с информацией, записанной в ПЗУ КБД, и отражается в сторону ОСА, где он декодируется. За один эпизод считывания ОСА производит многократный опрос каждого КБД, что в сочетании с помехоустойчивым кодированием обеспечивает высокую достоверность информации (не более 1 ошибки на 1 млн. считываний). В процессе считывания номера выполняется счет осей вагонов. Счетчики осей позволяют устанавливать направление движения, фиксируют прохождение каждого вагона и «привязывают» считанные номера к конкретным вагонам. Полученная информация передается на концентратор линейного уровня, осуществляющего сбор со всех пунктов считывания данного железнодорожного узла. После предварительной обработки данные поступают в концентратор дорожного уровня. Концентратор дорожного уровня формирует конечное сообщение, содержащее идентификационные данные подвижных единиц (8-значный код подвижного средства, код страны и собственника), код станции и код пункта считывания, направление следования и время прохождения, а также перечень подвижных единиц в составе поезда.

Рис. 3.4. Электронная педаль РД-1



Рис. 3.5. Функциональная схема САИ

Кодовый бортовой датчик является пассивным СВЧ-элементом, то есть не содержит компонентов для генерации СВЧ-сигналов. Принцип действия датчика основан на модуляции отраженного СВЧ-сигнала, который генерирует облучающая и считывающая аппаратура пункта считывания. Модуляция осуществляется в соответствии с идентификационным кодом датчика. КБД допускает возможность программирования как заводом производителем, так и обслуживающим персоналом. Программирование осуществляется с помощью программаторов.

Составные элементы датчика:

- полосковая антенна WA(симметричный линейный вибратор);

- четвертьволновый согласующий трансформатор волнового сопротивления;

- выпрямитель СВЧ колебаний (В);

- интегральная микросхема (ИМС563РТ1) функционального преобразователя кода со встроенным ПЗУ последовательного доступа емкостью 128 бит для хранения и выдачи кодовой последовательности и встроенным RC-генератором с подстраиваемой частотой генерации.

При облучении датчика СВЧ-сигналом полосковая антенна принимает сигнал (рис. 3.5).

Рис. 3.6. Структурная схема КБД

Принятый сигнал выпрямляется и поступает на вход питания 1 интегральной микросхемы (ИМС). При появлении напряжения питания ИМС, включается внутренний генератор тактовых импульсов (ГТИ), и на выход 2 микросхемы в непрерывном циклическом режиме поступает, записанная во встроенном ПЗУ в соответствии со стандартом ISO 10374 информация в виде кодовой последовательности импульсов. В зависимости от содержимого разрядов кодовой комбинации меняется режим работы выпрямителя. При поступлении сигнала, соответствующего логической единице, выпрямитель работает в режиме холостого хода. При паузе последовательности - в режиме короткого замыкания. Изменение величины тока нагрузки выпрямителя (выход 3) меняет условие согласования антенны с его входным («волновым» для антенны) сопротивлением и в результате меняется величина отражённой ею мощности СВЧ. Таким образом, мощность отраженного сигнала, модулируется в соответствии с информацией, записанной в ПЗУ.

Информационное слово датчика содержит 128 бит. Первую часть образуют биты, предназначенные для технологических целей (31 бит), а вторую - биты общего назначения (информационное поле пользователя - 97 бит).

К технологическим битам относятся следующие поля:

- контроля ошибок;

- обнаружения информационного кадра из 128 бит;

- определения формата данных;

- защиты от несанкционированного дублирования датчиков.

В информационное поле пользователя заносятся:

- единый для сети железных дорог колеи 1520 мм идентификатор подвижной железнодорожной единицы (вагона, секции локомотива), состоящий из 13 десятичных цифровых разрядов в двоично-десятичном коде (51 бит: 3 бита - тип датчика (указывает на конфигурацию, возможность и объем памяти кодовых бортовых датчиков), 8 бит - условный режим обмена (для России - 89 (прил. 2)), 8 бит - государство-собственник (код России 20 (прил. 2)), 32 бита - восьмизначный номер подвижной железнодорожной единицы);

- признак работы в секционном составе (2 бита);

- номер датчика на подвижной единице.

Признак работы в секционном составе может принимать следующие значения:

0 - автономная подвижная единица;

1 - элемент двухсекционной подвижной железнодорожной единицы;

2 - элемент трехсекционной железнодорожной единицы;

3 - элемент многосекционной железнодорожной единицы (элемент рефрижераторного поезда).

Номер датчика на подвижном составе принимает значение 0 для первого датчика и 1 для второго датчика подвижной единицы.

Служебные поля (биты 0-4,106-123) используются программатором для выполнения технических функций системы, включая защиту информации (биты 106-117), указание кода формата кодирования данных (биты 118-123) и т.д.

Первая контрольная сумма подсчитывается суммированием битов с 0 по 59, в двоичном результате оставляют два крайних правых бита, остальные отбрасывают. При этом старший бит заносится в разряд 60. Вторая контрольная сумма, подсчитываемая аналогично первой, служит для проверки целостности данных в битах с 62-го по 123-й (старший бит суммы заносится в 124-й бит).

Маркер информационного кадра (биты 126 и 127) служит для обозначения начала следующего кадра.

В типовой пункт считывания входит следующее оборудование:

- облучающая считывающая аппаратура (ОСА), состоящая из блока считывателя и антенны с горизонтальной поляризацией;

- рельсовая цепь (РЦ), предназначенная для включения СВЧ излучения при заходе подвижного средства на контролируемый блок-участок;

- датчики фиксации прохождения осей (ДФПО), с помощью которых определяется направление движения и количество подвижных объектов в проходящем составе;

- контроллер блока автоматики, управляющий работой всех компонентов пункта считывания и обеспечивающий взаимодействие с периферийными устройствами;

- низкотемпературный модем для передачи считанной информации в линию связи;

- блок питания, вырабатывающий номиналы, необходимые для функционирования контроллера, модема, РЦ и ДФПО, а также автомат резервного включения (АРВ) для перехода с основного питания на резервное;

На рис.3.7 приведена структурная схема типового пункта считывания. Блок считывателя облучающей считывающей аппаратуры располагается в шкафу ШНСУ, антенна крепится с помощью специального держателя на стенке шкафа со стороны железнодорожного полотна. Кроме того, в шкафу монтируется контроллер, блок питания, низкотемпературный модем и рельсовая цепь.



Рис. 3.7. Структурная схема типового пункта считывания

В упрощенном виде функционирование пункта считывания происходит следующим образом. В исходном состоянии, когда в зоне срабатывания рельсовой цепи отсутствует подвижное средство, облучающая считывающая аппаратура находится в ждущем режиме, то есть СВЧ излучение выключено. При заходе подвижного средства на контролируемый участок, примерно за 10-15 метров от шкафа ШНСУ, замыкается контактное реле рельсовой цепи, и контроллер выдает команду разрешения облучающей считывающей аппаратуре на включение СВЧ мощности. При наезде первой оси первой тележки подвижного средства на первый ДФПО включается СВЧ излучение и начинается многократное считывание кода с КБД. После наезда последней оси второй тележки СВЧ излучение выключается, а код, считанный с КБД, записывается в блок памяти контроллера. Кроме того, контроллер фиксирует время считывания и порядковый номер подвижного средства в составе поезда, определенный по количеству считанных осей. При заходе следующего объекта (вагона), СВЧ излучение вновь включается и вся процедура повторяется. После прохождения всего состава, по сигналу с рельсовой цепи ОСА переходит в ждущий режим, а контроллер - в состояние передачи считанной информации в линию связи через модем.

Облучающе-считывающая аппаратура.

Структурная схема ОСА, представлена на рис. 3.7.

Рис. 3.8. Структурная схема облучающе-считывающей аппаратуры

В состав считывателя входят приёмно-передающее устройство (ПП), устройство первичной обработки (УПО) и модуль - центральное вычислительное устройство (ЦВУ), управляющее работой считывателя.

В устройстве первичной обработки формируется двоичная последовательность поступившего сообщения датчика. Эта последовательность поступает в центральное вычислительное устройство, в котором в формате протокола обмена формируется сообщение датчика и время его поступления в ЦВУ относительно момента поступления первого импульса от ДФПО. В процессе прохождения колёс локомотива и вагонов через датчики ДФПО (РД-1) формируется сообщение, содержащее номер датчика РД-1 и время поступления импульса от этого датчика относительно момента поступления первого внешнего события от ДФПО.

Полученную информацию через плату сопряжения по запросам концентратора ЦВУ передаёт через интерфейс RS-232C по линии связи модема со скоростью до 19200 бит/сек в модем концентратора в последовательности:

- Сообщения о прохождении колёс.

- Сообщения о датчиках КБД-2М.

Центральное вычислительное устройство (ЦВУ)

ЦВУ является управляющим узлом считывателя. Оно выполняет следующие функции:

- управление считывателя в целом;

- сбор, предварительную обработку и временное хранение информации об объектах идентификации;

- физическую реализацию и логическую поддержку обмена информацией по протоколам обмена с концентратором;

- внутренний контроль модулей и субмодулей считывателя;

- внутреннюю реконфигурацию системы.

Внешний вид ЦВУ приведен на рис. 3.9, а функциональные параметры в табл. 3.1.

Рис. 3.9. Внешний вид ЦВУ

Программное обеспечение контроллера пункта считывания состоит из следующих модулей:

- обработки выходных данных двух каналов восьмиразрядного АЦП, работающих с периодом преобразования T=130 мкс;

- фильтрации входных импульсов педалей по длительности 2,1 мс<Tи.вх.< 6,5 мс;

- формирования «мертвого» времени (30 мс) канала АЦП после прохождения импульса педали;

- адаптации к изменениям температуры окружающей среды и параметрам «бестокового» импульса конкретной педали;

- формирования и выдачи управляющих сигналов;

- выдачи по последовательному программно формируемому каналу стандарта RS-232 параметров входного импульса педали (момент времени появления переднего фронта импульса, величина верхнего и нижнего уровня сигнала). (В штатном режиме работы ПСЧ не используется).

Места установки ПСЧ определяются в зависимости от поставленных целей для обеспечения указанных выше автоматизированных функций управления. Типовая схема размещения ПСЧ приведена на рис. 3.10.

Для осуществления оперативного контроля за продвижением поездов ПСЧ должны устанавливаться на:

- межгосударственных стыках;

- междорожныхстыках;

- сортировочных станциях;

- участковых станциях;

- грузовых станциях;

- узловых станциях.

Места размещения ПСЧ на указанных типах станций должны выбираться таким образом, чтобы обеспечить считывание информации о составах всех прибывающих и отправляемых со станции поездов, а именно в горловинах станции со стороны каждого примыкающего направления:

- по входу - между входным светофором и первой стрелкой, ограничивающей путевое развитие станции;

- по выходу - между последней стрелкой и знаком «граница станции».

Рис. 3.10. Типовая схема размещения ПСЧ

Для слежения за технологическими кольцевыми маршрутами ПСЧ должны, кроме того, устанавливаться на станциях, осуществляющих погрузку, выгрузку маршрутов, независимо от типа этих станций. При этом, кроме горловин станции ПСЧ должны размещаться на соединительных путях, ведущих к фронтам погрузки - выгрузки маршрутов.

Для обеспечения полномерного слежения за дислокацией и состоянием локомотивов:

- на станциях, выделенных для оперативного контроля за продвижением поездов;

- станциях расположения локомотивных депо и пунктов технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ);

- станциях расположения локомотиворемонтных заводов;

- станциях, являющихся пунктами оборота локомотивов;

- станциях смены локомотивов и локомотивных бригад.

В локомотивных депо, пунктах технического обслуживания локомотивов и локомотиворемонтных заводах ПСЧ должны устанавливаться на тракционных путях, соединяющих их с путевым развитием станции с расчетом 1 ПСЧ на каждый соединительный путь. Указанное размещение должно обеспечить считывание информации со всех локомотивов, заходящих и выходящих с территории этих подразделений.

Для оперативного контроля за дислокацией и состоянием вагонных парков ПСЧ должны устанавливаться на всех станциях и предприятиях, осуществляющих операции с вагонами:

- на промежуточных станциях, осуществляющих операции по прицепке - отцепке вагонов от сборных, вывозных, передаточных поездов;

- на станциях расположения вагонных депо и вагоноремонтных заводов;

- в вагонных депо и вагоноремонтных заводах.

В вагонных депо и вагоноремонтных заводах ПСЧ должны устанавливаться на тракционных путях, соединяющих их с путевым развитием станции с расчетом 1 ПСЧ на каждый соединительный путь. Указанное размещение должно обеспечить считывание информации со всех вагонов, передаваемых для ремонта и убираемых после его выполнения из вагонных депо и вагоноремонтных заводов.

Для полномерного слежения за работой к погрузке отдельных видов подвижного состава. Кроме станций, выделенных для оперативного контроля за продвижением поездов, ПСЧ должны устанавливаться:

- на станциях массовой погрузки - выгрузки грузов, перевозимых в выделенном подвижном составе;

- на станциях, где расположены пункты подготовки вагонов под погрузку (ППВ).

На станциях, по которым предусмотрена работа с выделенным подвижным составом, ПСЧ должны устанавливаться на путях, ведущих из приемоотправочных и сортировочных парков на группы путей (или в парки), где осуществляются соответствующие операции с контролируемым подвижным составом.

Для оперативного контроля за наличием вагонов на подъездных путях крупных промышленных предприятий ПСЧ устанавливаются на станциях примыкания таких подъездных путей. Место расположения ПСЧ определяется схемой примыкания подъездного пути к станции и должно находиться за последним стрелочным переводом, ведущим на соответствующий подъездной путь.

Для контроля фактического состава поездов и внутристанционных передач ПСЧ должны устанавливаться на сортировочных, участковых и крупных грузовых станциях, имеющих сортировочные парки и формирующие поезда, включенные в план формирования (междорожный, дорожный и план формирования отправительных и ступенчатых маршрутов).

Расстановка ПСЧ на указанных станциях должны обеспечить считывание вагонов, входящих в составы транзитных поездов, поездов поступающих в переработку и формируемых станций, а также в составы внутристанционных передач из одной сортировочной системы в другую и на фронты погрузки-выгрузки. С этой целью ПСЧ должны устанавливаться:

- кроме входных горловин станции, в горловинах сортировочных парков на путях, по которым производится выставка составов поездов своего формирования в приемоотправочные и парки отправления станции;

- на соединительных путях, по которым производится перестановка составов внутристанционных передач из одной сортировочной системы в другую (на двухсторонних сортировочных станциях) и на фронты погрузки - выгрузки (грузовые дворы, контейнерные площадки и т.п.).

Для контроля выполнения международных контейнерных перевозок. На участках дорог по пути следования контейнерных поездов от пунктов приема контейнеров к перевозке до пунктов их сдачи на соседние государства или грузополучателю на дорогах России места установки ПСЧ определяются общими требованиями к их размещению для оперативного контроля за продвижением поездов.

Кроме того, ПСЧ устанавливаются на станциях, по которым предусмотрены операции приема контейнеров к перевозке по железным дорогам от морского транспорта и прием вагонов с контейнерами от системных дорог соседних государств, а также соответствующие операции передачи контейнеров на морской транспорт или иностранным дорогам.

К числу этих станций относятся:

- припортовые станции (при перевалке на морской транспорт и обратно);

- межгосударственные стыковые пункты;

- пограничные станции, на которые происходит передача вагонов между соседними государствами.

На припортовых станциях ПСЧ должны устанавливаться на входных горловинах, на соединительных путях, ведущих из приемоотправочных и сортировочных парков на группы путей, где осуществляется перегрузка контейнеров с морских судов на вагоны и обратно.

Размещение ПСЧ на межгосударственных стыковых пунктах и пограничных станциях зависит от типа этих станций. Минимально необходимое требование сводится к установке ПСЧ во входных горловинах этих станций с каждого примыкающего направления.

В зависимости от места расположения пунктов на железнодорожных объектах РФ, оснащенных средствами САИД, для идентификации стационарного объекта, относительно которого произошло перемещение подвижного состава, считанного этими средствами, предусматривается установление определенного порядка присвоения номеров ПСЧ

Концентратор линейного уровня предназначен для сбора и обработки информации с пунктов считывания, расположенных в данном узле.

В состав концентратора входят:

- ПЭВМ с операционной системой не ниже Windows 2000 и платами расширения последовательных портов;

- модемы в количестве пунктов считывания, обслуживаемых данным концентратором;

- программное обеспечение системы идентификации

- программное обеспечение передачи данных

Сервер системы со встроенной мультипортовой платой, которая осуществляет концентрацию информации, и шкаф для размещения модемных плат в стоечном исполнении устанавливаются в серверной. В пункте считывания устанавливаются модемы индустриального исполнения (рис. 3.8).

Модем в пункте считывания по стыку RS-232 подключается к облучающе-считывающей аппаратуре ОСА. Информация на скорости до 19200 кбит/с по витой паре поступает в модем, расположенный в модемном шкафу. Максимальная дальность передачи составляет 10 км. В шкафу может располагаться до 16 модемов. Каждый модем имеет отдельный станционный выход с интерфейсом RS-232.

Объединение каналов RS-232 от разных модемов (от разных ПСЧ) осуществляется программным способом при помощи мультипортовой платы, которая устанавливается в сервер системы.

В настоящий момент возможны два варианта организации связи сервера СПД и пункта считывания. Первый вариант строится по топологии «звезда» (рис. 3.10).

Рис. 3.11. Организация связи между ПСЧ и сервером по топологии «звезда»

Достоинством данного варианта является высокая надежность. К недостаткам можно отнести необходимость использования большого числа каналов и проводных линий.

На рис. 3.12 представлен второй вариант организации связи по линейной топологии.

Все пункты считывания последовательно соединяются в цепочку и подключаются к серверу СПД. Свойствами соединения «точка-многоточка» обладает интерфейс RS-485. Поэтому, модемы должны иметь станционный выход со стыком RS-485, который преобразуется посредством преобразователя интерфейсов (ПИ) в RS-232 для подключения датчиков считывания информации и сервера СПД.



Рис. 3.12. Схема организации связи с линейной топологии

КСАИ-Л принимает информацию от ПСЧ, обрабатывает ее с помощью программного обеспечения, формирует сообщение с идентификационным номером 266 и передает его на дорожный уровень. Структура сообщения 266 приведена на рис. 3.13.

Рис. 3.13. Структура сообщения 266

Данное сообщение содержит информацию о том, что состав с локомотивом (№ первой секции: 12020921) проследовал станцию Петушки (код станции 262102) через ПСЧ №4, 17 июля 2012 года в 07:34, в направлении к станции. Также видно, что этот локомотив состоит из двух секций, номер второй секции 12020913, локомотив оборудован датчиками типа КБД-2М, и находится в собственности ОАО «РЖД». Локомотив тянет 21 вагон, причём вагон с порядковым номером 1 не оборудован датчиками, а вагон с порядковым номером 21 имеет восьмизначный номер 84003921 и оборудован датчиками КБД-2М.

Концентратор дорожного уровня принимает данные с линейного уровня, обрабатывает и передаёт в систему управления перевозками АСОУП.

В состав пункта кодирования входят:

- ПЭВМ с программным обеспечением цикла программирования датчика КБД-2М;

- АРМ ОПЕРАТОР Zd и программное обеспечение АРМ РД цикла контроля установки датчика на подвижной состав и обмена информацией с СПД;

- программатор КБД-2М - электронное устройство, обеспечивающее программирование датчиков с ПЭВМ;

- ручное считывающее устройство РСУ-0,9;

- принтер штрих-кода;

- радиомодем «Поток».

Рис. 3.14. Ручное считывающее устройство РСУ-0,9

Процесс кодирования датчика включает следующие этапы:

I этап. Программирование датчика.

1. Процесс кодирования начинается со считывания заводского номера КБД, нанесенного в виде штрих-кода на тыльной стороне корпуса датчика.

2. Далее в программное обеспечение цикла программирования ПЭВМ вносятся данные о секционности, номер подвижного средства, код государства-собственника. «ДАТА И ВРЕМЯ КОДИРОВАНИЯ» автоматически устанавливаются программатором в момент кодирования датчика.

3. Оператор устанавливает датчик в программатор, фиксирует его в прижимном устройстве и включает режим «КОДИРОВАНИЕ ДАТЧИКА».

4. Данные о датчике заносятся в базу данных. Оператор включает режим печати метки датчика, принтер штрих-кода печатает метку, и оператор наклеивает ее на датчик. Все действия оператора заносятся в локальную базу данных.

II этап. Выходной контроль датчиков после кодирования.

Осуществляется с помощью ручного считывающего устройства. Ручное считывающее устройство работает по принципу штатной аппаратуры системы автоматической идентификации. Частота излучаемого радиосигнала в диапазоне 900 МГц, мощность - 0,2-0,6 Вт. Код, считываемый с датчика, высвечивается на табло устройства.

По завершении установки датчиков проверяется успешность операции. По результатам проверки передается сообщение об установке. При этом используются ПО АРМ-РД и ручное считывающее устройство РСУ-0,9, состыкованное с радиомодемом «Поток», которые образуют радиоканал передачи сообщения.

Передача информации об установке датчика производится следующим образом. Оператор набирает 8-значный номер вагона на клавиатуре РСУ-0,9, подносит РСУ-0,9 к датчику, установленному на вагоне, и считывает его код. Если числа совпадают, то код передается на «Поток-С», если нет - сообщение игнорируется. При считывании второго датчика вагона и его передачи на «Поток-С» на мониторе компьютера появляется сообщение о считанных датчиках.

Оператор должен убедиться в правильности кода считанного датчика. Для отправки сообщения оператор нажимает кнопку «Отправить». Программа АРМ РД проверяет наличие данных кодов в локальной базе программированных датчиков АРМ ОПЕРАТОР и при их обнаружении отправляет сообщение в АСОУП.

Завершающий этап процедуры кодирования и установки датчиков - принятие ответов АСОУП, подтверждающих получение сообщения.

4. Стыковка САИ с информационными системами

Информация о номерах вагонов, поступающая от САИ непосредственно передается в следующие информационные системы:

- АСОУП - автоматизированная система оперативного управления перевозочным процессом. Обеспечивает работников дороги оперативной информацией о наличии, размещении и состоянии вагонных парков; перемещении и дислокации поездов; наличии, дислокации и состоянии локомотивов; погрузке, выгрузке и др. Выдает оперативным работникам станций, отделений и управлений дорог комплект технологических документов по каждому поезду.

- ГИД «Урал - ВНИИЖТ» - автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения на всех уровнях управления перевозками. Предназначена для управления ходом перевозочного процесса с автоматизированных рабочих мест диспетчерского и руководящего аппарата всех уровней управления эксплуатационной работой. Система включает в себя функции прогнозирования, планирования, контроля, регулирования, учета и анализа. Предоставляет информацию о выполненной работе: движении поездов, задержках и сбоях, обработке и закреплении составов и отдельных вагонов, наличии действующих предупреждений, предоставляемых окнах, а также оперативные данные о поездах, локомотивах и локомотивных бригадах за текущие и истекшие сутки.

- АСУ-Т - автоматизированная система управления локомотивным хозяйством. Система представляет собой комплекс автоматизации эксплуатационной работы локомотивного хозяйства. АСУ-Т выполняет контроль психофизиологического состояния персонала, осуществляет контроль режима труда и отдыха бригад, регистрацию данных о движении и состоянии локомотивов в эксплуатации, ведение электронного маршрута машиниста (ЭММ). В состав входят единая система управления и обеспечения безопасности движения на тяговом подвижном составе (ЕКС), унифицированная система автоматического ведения поезда (УСАВП), система регистрации параметров движения и автоведения (РПДА), аппаратно-программные комплексы-терминалы контроля физиологического состояния локомотивных бригад.

Другие информационные системы могут получать сообщения САИ в регламенте из АСОУП.

Схема взаимодействия САИ с основными информационными системами железнодорожного транспорта представлена на Рис. 4.1.

Рис. 4.1. Схема взаимодействия САИ с основными информационными системами железнодорожного транспорта

Чтобы установить точное время прибытия, отправления или проследования поезда станции, необходимо помимо данных САИ ПС использовать данные устройств СЦБ. Это реализовано в системе ГИД «Урал-ВНИИЖТ», где по данным САИ ПС и АСОУП определяется номер и индекс поезда, который ведет идентифицированный САИ ПС локомотив, и этот поезд привязывается к нитке, построенной по данным устройств СЦБ (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Учет операций с поездами на станциях

В локомотивных депо по данным САИ ПС для каждого локомотива определяется время захода в депо, захода и выхода с пункта технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ).

Таким образом, для тягового подвижного состава можно автоматически определять пробеги, время нахождения в депо, на ПТОЛ, в ожидании работы, а также ряд других количественных и качественных показателей эксплуатационной работы. Также можно автоматически контролировать положение на основе информации из КБД на локомотивах. Схема сбора информации по учету операций с локомотивами в депо представлена на Рис. 4.3.

Рис. 4.3. Схема сбора информации по учету операций с локомотивами в депо

Оснащение парка пассажирских вагонов КБД позволяет;

- автоматически формировать натурный лист пассажирского поезда,

- фиксировать в реальном масштабе времени отцепки и прицепки вагонов к поезду,

- контролировать график движения поездов, время передачи поездов по междорожным стыкам,

- автоматически контролировать пробеги и своевременность выполнения ремонта пассажирских вагонов,

- выход специального самоходного подвижного состава на перегон для проведения работ во время окон.

Заключение

бортовой датчик считывающий кодовый

Таким образом, внедрение САИ ПС позволяет автоматизировать следующие процессы:

- процессы логистики,

- операции погрузки - разгрузки,

- учёт вагонов и грузов,

- взвешивание грузов.

Автоматическая идентификация подвижного состава обеспечивает:

- оптимизацию эксплуатационных расходов;

- снижение общей стоимости владения за счёт своевременного обслуживания и ремонта;

- повышение качества обслуживания клиентов за счёт предоставления оперативной информации о дислокации вагонов;

- снижение рисков при перевозке грузов;

- упрощение процедуры расследования инцидентов произошедших с грузом.

Список литературы

1. Система автоматической идентификации транспортных средств и контейнеров. Техническое описание и руководство по эксплуатации. ПМЖИ.461512.001.М:2001.

2. Белов В.В., Буянов В.А., Романов В.Л., Федоров В.Г. Фундамент компьютерных информационных технологий на транспорте. Вестник ВНИИЖТ №1, 2000 г., стр.3-11.

Размещено на Allbest.ru

...