RU2692739C1 - Microprocessor centralization system mpc-el - Google Patents

Microprocessor centralization system mpc-el Download PDF

Info

Publication number
RU2692739C1
RU2692739C1 RU2018129540A RU2018129540A RU2692739C1 RU 2692739 C1 RU2692739 C1 RU 2692739C1 RU 2018129540 A RU2018129540 A RU 2018129540A RU 2018129540 A RU2018129540 A RU 2018129540A RU 2692739 C1 RU2692739 C1 RU 2692739C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
objects
subsystem
state
railway automation
Prior art date
Application number
RU2018129540A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Гоман
Дмитрий Алексеевич Чекунов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА") filed Critical Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА")
Priority to RU2018129540A priority Critical patent/RU2692739C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692739C1 publication Critical patent/RU2692739C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L21/00Station blocking between signal boxes in one yard
    • B61L21/04Electrical locking and release of the route; Electrical repeat locks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: railway automatics.SUBSTANCE: invention relates to railway automation for centralized control of objects of railway automation and telemechanics. System includes at least one AWS of duty in a subsystem of local and/or remote control and surveillance, also comprising the AWS of operational personnel, a control computer included in the subsystem of the central processor, configured to determine the state of the monitoring and control objects with the possibility of generating control commands for the object controller subsystem to change the state of the monitored objects, processor core of the control computer consists of two functionally identical modules and has a “two of two” structure with providing hot backup, and electronic control and monitoring devices, which directly control objects of lower level of local railway automation and telemechanics, are part of the subsystem of object controllers, which is an interface for floor equipment.EFFECT: enabling possibility of microprocessor centralization of railway automation and telemechanics objects.2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности, к микропроцессорной системе централизации, предназначенной для централизованного управления стрелками, светофорами и другими объектами на железнодорожных станциях, перегонах.The invention relates to railway automation, in particular, to a microprocessor centralization system, designed for centralized control of arrows, traffic lights and other objects at railway stations, hauls.

В настоящее время для организации движения поездов, маневровой работы и обеспечения безопасности движения, железнодорожные станции оборудованы, в основном, различными системами релейной электрической централизации (ЭЦ), объектами управления и контроля которых являются:Currently, for the organization of train movement, shunting work and traffic safety, railway stations are equipped mainly with various systems of relay electrical interlocking (EC), the control and monitoring objects of which are:

- стрелки, электрические рельсовые цепи, светофоры и их совокупность;- arrows, electric track circuits, traffic lights and their combination;

- переезды, маневровые колонки или вышки;- crossings, shunting columns or towers;

- устройства УКСПС;- UKSPS devices;

- средства оповещения работающих на путях и стрелочных переводах;- means of notification working on the tracks and turnouts;

- устройства ограждения составов.- device fencing compositions.

В уровне техники широко известны системы (ЭЦ-ЕМ, МПЦ-МПЛ, МПЦ-И).In the prior art, systems (EC-EM, MPC-MPL, MPC-I) are widely known.

Данные централизации позволяют наравне с удаленным управлением контролировать соблюдение технологии перевозочного процесса и являются информационной основой для контроля технологической дисциплины.The centralization data allows, along with remote control, to monitor compliance with the technology of the transportation process and is an information basis for the control of technological discipline.

Технической проблемой заявленного изобретения является расширение арсенала средств определенного назначения с обеспечением технического результата, заключающегося в реализации назначения, который достигается в микропроцессорной системе централизации объектов железнодорожной автоматики и телемеханики состоящая из по меньшей мере одного автоматизированного рабочего места дежурного, содержащего средства диагностики состояния и ввода команд управления объектами железнодорожной автоматики и телемеханики в реальном масштабе времени, управляющего вычислительного компьютера, соединенного с по меньшей мере одним автоматизированным рабочим местом дежурного, устройства ввода-вывода для сопряжения управляющего компьютера с объектами железнодорожной автоматики и телемеханики, электронных устройств управления и контроля, осуществляющих непосредственный контроль и управление объектами нижнего уровня локальной железнодорожной автоматики и телемеханики, отличающийся тем, что по меньшей мере одно автоматизированное рабочее место дежурного включено в состав подсистемы местного и/или удаленного управления и наблюдения, содержащей также автоматизированные рабочие места эксплуатационного персонала, управляющий вычислительный компьютер включен в состав подсистемы центрального процессора, имеющей горячий резерв, состоящий из двух синхронизированных процессорных устройств, и выполненной с возможностью определения состояния объектов контроля и управления, а также с возможностью формирования управляющих команд для подсистемы объектных контроллеров на изменение состояния контролируемых объектов, а электронные устройства управления и контроля, осуществляющие непосредственный контроль и управление объектами нижнего уровня локальной железнодорожной автоматики и телемеханики, входят в состав подсистемы объектных контроллеров, представляющей собой интерфейс для напольного оборудования, при этом данная подсистема выполнена с возможностью приема управляющих сигналов от подсистемы центрального процессора, а также с возможностью осуществления непрерывного контроля объектов контроля и управления, передачи актуальной фактической информации в подсистему центрального процессора.The technical problem of the claimed invention is the expansion of the arsenal of tools for a specific purpose with the provision of the technical result consisting in the implementation of the assignment, which is achieved in a microprocessor centralization system for railway automation and telemechanics consisting of at least one duty workstation containing tools for diagnosing the state and entering control commands objects of railway automation and remote control in real time nor a controlling computer connected to at least one duty station, an I / O device for interfacing the controlling computer with railway automation and remote control objects, electronic control and monitoring devices that directly monitor and control low-level objects of local railway automation and telemechanics, characterized in that at least one automated workplace on duty is included in the subsist local and / or remote control and surveillance, containing also automated workplaces of operating personnel, a controlling computing computer is included in the central processor subsystem having a hot reserve consisting of two synchronized processor devices and configured to determine the state of objects of monitoring and control, as well as with the possibility of generating control commands for the object controller subsystem on changing the state of controlled objects, and electronic control and monitoring devices that directly monitor and control low-level objects of local railway automation and remote control, are part of the object controller subsystem, which is an interface for outdoor equipment, while this subsystem is designed to receive control signals from the central processor subsystem, as well as with the possibility of continuous monitoring of objects of control and management, transfer of actual actual information in the subsystem CPU.

Отличительной особенностью является также то, что микропроцессорная система централизации объектов железнодорожной автоматики и телемеханики содержит подсистему защиты от несанкционированного доступа и проникновения вредоносных программ, выполненную с возможностью взаимодействия со всеми указанными подсистемами.A distinctive feature is also the fact that the microprocessor system for centralizing objects of railway automation and remote control contains a subsystem of protection against unauthorized access and penetration of malicious programs, made with the ability to interact with all of these subsystems.

Указанный технический результат достигается микропроцессорной системой централизации МПЦ-ЭЛ, состоящей из:This technical result is achieved by a microprocessor centralization system MPC-EL, consisting of:

- подсистемы центрального процессора, состоящей из, по меньшей мере, двух (основного и резервированного) процессорных модулей (каналов) с блоками питания и коммутации для каждого. При этом допускается увеличение производительности системы путем добавления дополнительных управляющих компьютеров (ЦП);- the subsystem of the central processor, consisting of at least two (main and redundant) processor modules (channels) with power supply and switching for each. At the same time, an increase in system performance is allowed by adding additional control computers (CPUs);

- устройств ввода-вывода (УВВ) для сопряжения с устройствами управления и контроля объектами;- input-output devices (UVV) for interfacing with control and monitoring devices;

- подсистемы объектных контроллеров, содержащих устройства управления и контроля (УУК) объектами автоматики нижнего уровня - стрелками, светофорами и т.п.; напольного оборудования (НО) объектов автоматики нижнего уровня (стрелок, светофоров, рельсовых цепей, переездов и т.д.);- subsystems of object controllers containing control and monitoring devices (CCM) for automation objects of the lower level - arrows, traffic lights, etc .; outdoor equipment (BUT) automation objects of the lower level (arrows, traffic lights, track circuits, level crossings, etc.);

- подсистемы местного и/или удаленного управления и наблюдения, содержащей помимо автоматизированного рабочего места оператора;- subsystems of local and / or remote control and monitoring, containing, in addition to the automated workplace of the operator;

- устройство управления и контроля дежурного по станции (ДСП), который образует автоматизированное рабочее место - АРМ ДСП;- control unit and control station duty officer (DSP), which forms an automated workplace - AWP DSP;

- устройств электропитания (УП);- power supply devices (UE);

- средств защиты от несанкционированного доступа и проникновения вредоносных программ (КСПК-ЭЛ).- means of protection against unauthorized access and penetration of malicious programs (NCC-EL).

Подсистемы местного и/или удаленного управления и наблюдения обеспечивает преобразование мнемонических команд, вводимых оператором в инструкции, распознаваемые центральным процессором. Кроме этого данная подсистема, получая от центрального процессора индикационные переменные, преобразует их в мнемоническую индикацию на рабочем месте понятную оператору. Также данная подсистема обеспечивает получение, преобразование и отображение диагностической информации о состоянии и работоспособности системы.The subsystems of local and / or remote control and observation provide the conversion of mnemonic commands entered by the operator into instructions recognized by the central processor. In addition, this subsystem, receiving indication variables from the CPU, converts them into a mnemonic indication in the workplace that the operator understands. Also, this subsystem provides receiving, converting and displaying diagnostic information about the state and performance of the system.

Подсистема центрального процессора воспринимает инструкции от АРМ, определяет на их основе требуемое состояние объектов контроля и управления, оценивает возможность приведения объектов контроля и управления в требуемое состояние, в соответствии с правилами организации движения и фактической поездной обстановкой (расчет зависимостей) и формирует приказы для подсистемы объектных контроллеров на изменение состояния контролируемых объектов. С другой стороны, подсистема центрального процессора принимает информацию о фактическом состоянии объектов контроля и управления и диагностическую информацию от подсистемы объектных контроллеров с целью актуализации информации о состоянии контролируемого объекта и информировании оператора. Также подсистема контролирует фактическое время и актуальность информации.The central processor subsystem receives instructions from the automated workplace, determines, based on them, the required state of the control and monitoring objects, evaluates the possibility of bringing the monitoring and control objects into the required state, in accordance with the rules of traffic organization and the actual train situation (calculation of dependencies) and generates orders for the object controllers to change the state of controlled objects. On the other hand, the central processor subsystem receives information on the actual state of the objects of monitoring and control and diagnostic information from the object controller subsystem in order to update information on the state of the object being monitored and inform the operator. The subsystem also controls the actual time and relevance of the information.

Подсистема объектных контроллеров, которая является интерфейсом для напольного оборудования, воспринимает приказы от подсистемы центрального процессора и в соответствии с ними переводит контролируемое оборудование в необходимое состояние. С другой стороны, подсистема объектных контроллеров осуществляет непрерывный контроль объектов контроля и управления и передает актуальную, фактическую информацию (статусы и диагностическую информацию) в подсистему центрального процессора.The object controller subsystem, which is the interface for floor equipment, takes orders from the central processor subsystem and in accordance with them puts the controlled equipment into the required state. On the other hand, the object controller subsystem continuously monitors the objects of control and management and transmits the actual, actual information (statuses and diagnostic information) to the central processor subsystem.

Подсистема защиты взаимодействует со всеми подсистемами, на всех уровнях и, не влияя на выполнение функций по прямому назначению, обеспечивает контроль имеющихся узлов подключения и их активность, информируя о несанкционированных и/или вредоносных подключениях, которые могут привести к нарушению работы всей системы.The protection subsystem interacts with all subsystems, at all levels and, without affecting the performance of functions for its intended purpose, provides control over the available connection nodes and their activity, informing about unauthorized and / or malicious connections that may lead to disruption of the entire system.

К функциям централизации, выполняемым предложенной системой, относятся: дистанционное централизованное управление стрелками, светофорами и другими объектами напольного оборудования на железнодорожных станциях с целью организации движения поездов, а также контроль состояния технических средств, участвующих в процессе осуществления и управления движения поездов, выдача дежурному по станции (ДСП) оперативной, архивной и нормативно-справочной информации, а также формирование протоколов работы устройств (событий и состояний) и действий персонала, контроля состояния объектов железнодорожной автоматики и управления состоянием объектов, диагностики технического состояния устройств, самодиагностики аппаратуры, протоколирование работы системы, контроля и управления системой в диалоговом режиме, что значительно улучшает эксплуатационные показатели работы участков железных дорог, повышает безопасность движения поездов.The functions of centralization performed by the proposed system include: remote centralized control of arrows, traffic lights and other objects of outdoor equipment at railway stations with the purpose of organizing train traffic, as well as monitoring the state of technical equipment involved in the process of implementing and managing train traffic, issuing to the station duty officer (DSP) operational, archival and regulatory information, as well as the formation of protocols for the operation of devices (events and states) and actions personnel, monitoring the state of railway automation facilities and managing the state of facilities, diagnosing the technical condition of devices, self-diagnosing equipment, logging system operation, monitoring and managing the system in an interactive mode, which significantly improves the operational performance of railway sections and improves train safety.

Применение микропроцессорной системы централизации МПЦ-ЭЛ позволяет организовать удаленное управление смежными станциями, а также реализовать функции систем интервального регулирования автоматической блокировки (АБ), полуавтоматической блокировки (ПАБ), автоматической локомотивной сигнализации (АЛСО).The use of the microprocessor centralization system MPC-EL allows you to organize remote control of adjacent stations, as well as implement the functions of the interval control systems automatic locking (AB), semi-automatic locking (PAB), automatic locomotive signaling (ALSO).

Система МПЦ-ЭЛ оборудуется средствами повышения защиты от несанкционированного доступа и проникновения вредоносных программ, что становится особенно актуально на сегодняшний день для всех компьютеризированных систем управления.The system MPC-EL is equipped with means to increase protection against unauthorized access and the penetration of malicious programs, which is becoming especially important today for all computerized control systems.

Комплекс устройств системы, кроме напольного оборудования, может располагаться как централизованно на посту ЭЦ, так и распределено, например, в транспортабельных модулях, в зависимости от примененных проектных решений и решаемых функциональных задач.The system complex of the system, besides the floor equipment, can be located both centrally at the EC post and distributed, for example, in transportable modules, depending on the design solutions used and the functional tasks to be solved.

Микропроцессорная система централизации может масштабироваться путем подключения дополнительных рабочих мест, управляющих компьютеров и устройств управления объектами нижнего уровня, обеспечивая функции централизации по контролю и управлению стрелками, светофорами и другими объектами железнодорожной автоматики и телемеханики с соблюдением требований безопасности движения поездов в соответствии с принципами, принятыми в существующих устройствах интервального регулирования для объектов различного размера и технического оснащения.The microprocessor centralization system can be scaled by connecting additional workstations, control computers and device control devices of the lower level, providing centralization functions for monitoring and controlling switches, traffic lights and other objects of railway automation and telemechanics in compliance with the requirements of train traffic safety. existing devices of interval regulation for objects of various sizes and technical equipment and I.

Микропроцессорная централизация МПЦ-ЭЛ имеет трехуровневую структуру и представлена на фиг. 1:The microprocessor centralization of the MPC-EL has a three-level structure and is shown in FIG. one:

- верхний уровень является уровнем взаимодействия «оператор - система» и представляет собой подсистему местного и/или удаленного управления и наблюдения (ПМУН) (1), содержит автоматизированные рабочие места дежурного по станции и обслуживающего персонала, содержащие средства ввода команд для управления объектами железнодорожной автоматики и телемеханики, диагностики состояния объектов железнодорожной автоматики и телемеханики, преобразование мнемонических команд вводимых оператором в управляющие команды (2), распознаваемые подсистемой центрального процессора (3), а также преобразование индикационных переменных (4), получаемых от центрального процессора (3) в мнемоническую индикацию на рабочем месте оператора, обеспечивающую отображение состояния объектов контроля и управления (5) и диагностической информации (10);- the top level is the “operator-system” interaction level and is a subsystem of local and / or remote control and monitoring (ПУН) (1), contains automated workplaces of the station attendant and service personnel, containing means for entering commands for controlling railway automation objects and telemechanics, diagnostics of the state of objects of railway automation and telemechanics, the conversion of mnemonic commands entered by the operator into control commands (2) recognized by the subsystem second CPU (3), and the transformation of indicator variables (4) derived from the CPU (3) in mnemonic display on an operator to providing status display control and management of objects (5) and diagnostic information (10);

- уровень обработки информации содержит подсистему центрального процессора (3) с горячим резервированием, обеспечивающий выполнение функций централизации с маршрутными зависимостями по состоянию объектов железнодорожной автоматики и телемеханики и/или управление стрелками, светофорами и другими объектами железнодорожной автоматики и телемеханики. Данная подсистема принимает сигналы (2) от АРМ, определяет на их основе состояние объектов контроля и управления, оценивает возможность приведения объектов контроля и управления (5) в требуемое состояние, в соответствии с правилами организации движения и фактической поездной обстановкой (расчет зависимостей) и формирует приказы (6) для подсистемы объектных контроллеров (7) на изменение состояния контролируемых объектов. Кроме того, подсистема центрального процессора (3) принимает информацию о фактическом состоянии (8) объектов контроля и управления (5) и диагностическую информацию (9) от подсистемы объектных контроллеров (7) с целью актуализации информации о состоянии контролируемого объекта и информировании оператора;- the information processing level contains a centrally-redundant CPU subsystem (3) that provides centralization functions with route dependencies on the state of railway automation and telemechanics objects and / or control of arrows, traffic lights and other railway automation and telemechanics objects. This subsystem receives signals (2) from the AWS, determines on their basis the state of objects of monitoring and control, assesses the possibility of bringing the objects of monitoring and control (5) into the required state, in accordance with the rules of traffic organization and the actual train situation (calculation of dependencies) and forms orders (6) for a subsystem of object controllers (7) to change the state of controlled objects. In addition, the central processor subsystem (3) receives information on the actual state (8) of the control and monitoring objects (5) and diagnostic information (9) from the object controller subsystem (7) in order to update information on the state of the monitored object and inform the operator;

- нижний уровень управления и контроля объектами железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящий из устройств управления и контроля (5), являющихся подсистемой объектных контроллеров (ПОК) (7), является интерфейсом для напольного оборудования, принимает управляющие команды (6) от подсистемы центрального процессора (3) и, в соответствии с ними, переводит контролируемое оборудование в необходимое состояние, формируя электрические сигналя (12). Кроме того, ПОК (7) осуществляет непрерывный контроль объектов контроля и управления (5) и передает актуальную фактическую информацию (статусы (8), диагностическую информацию (9)) в ПЦП (3). Архитектура технических средств системы микропроцессорной системы централизации МПЦ-ЭЛ представляет собой комплекс составных частей, позволяющий создавать любые конфигурации системы в соответствии с конкретным проектом станции, системы автоблокировки, или их комбинаций с последующей переконфигурацией при изменении путевого развития, в случае необходимости.- the lower level of control and monitoring of railway automation and remote control objects, consisting of control and monitoring devices (5), which are the object controllers subsystem (PCS) (7), is an interface for outdoor equipment, receives control commands (6) from the central processor subsystem ( 3) and, in accordance with them, puts the controlled equipment in the required state, forming an electrical signal (12). In addition, the PCS (7) continuously monitors the objects of control and management (5) and transfers the actual factual information (statuses (8), diagnostic information (9)) to the PCP (3). The hardware architecture of the microprocessor centralization system of the MPC-EL is a complex of components that allows you to create any system configuration in accordance with the specific project of the station, automatic blocking system, or their combinations, followed by reconfiguration when the track development changes, if necessary.

Время представления информации об изменениях состояния контролируемых объектов (от момента времени возникновения этого изменения до момента времени появления соответствующего отображения на экране монитора) не превышает 1,8 с.The time of submission of information on changes in the state of monitored objects (from the moment of occurrence of this change to the time of the appearance of the corresponding display on the monitor screen) does not exceed 1.8 s.

Верхний уровень информационного обеспечения может содержать автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП) и, в случае необходимости, инженера СЦБ (АРМ ШН), серверы баз данных и приложений с функциями отображения процесса движения поездов, диагностики состояния объектов и нормативно-справочной информации, а также дополнительные устройства сопряжения с информационными системами различного назначения. Диалоговая подсистема должна обеспечивать полное отображение информации и взаимодействие ДСП и инженеров СЦБ с системой, а также связь с вышестоящими системами.The upper level of information support may contain an automated workplace of the station duty officer (AWP chipboard) and, if necessary, the engineer of the signaling system (AWP SHN), database and application servers with functions of displaying the process of train movement, diagnostics of the state of objects and regulatory information, as well as additional devices for interfacing with information systems for various purposes. Interactive subsystem should provide a complete display of information and interaction of chipboard and signaling engineers with the system, as well as communication with higher-level systems.

Автоматизированные рабочие места дежурного по станции (АРМ ДСП) и инженера СЦБ (АРМ ШН) обеспечивают отображение состояния объектов контроля и управления, позволяют вести сбор и обработку диагностической информации о техническом состоянии устройств автоматики на станции, прогнозировать появление отказов и оптимизировать процесс технического обслуживания. Помимо этого, АРМ ДСП формирует задачи по управлению объектами в диалоговом режиме, в реальном масштабе времени (без проверки зависимостей и условий безопасности -ответственные команды), а также ведение и чтение архива событий.The automated workplaces of the station duty officer (ARM DSP) and the signaling engineer (ARM ShN) provide a display of the state of objects of control and management, allow collecting and processing diagnostic information about the technical state of automation devices at the station, predicting the occurrence of failures and optimizing the maintenance process. In addition, the automated workplace of a chipboard forms the tasks of managing objects in the interactive mode, in real time (without checking dependencies and security conditions — the responsible commands), as well as maintaining and reading the event archive.

Ввод команд управления на всех АРМ ДСП осуществляется с помощью стандартных средств вычислительной техники (алфавитно-цифровой клавиатуры, манипуляторов типа «мышь»).Input of control commands on all AWP chipboard is carried out using standard computer hardware (alphanumeric keyboard, mouse-type manipulators).

Контроль состояния объектов на станции и прилегающих перегонах и поездной ситуации осуществляется по изображению на мониторах.Control of the state of objects at the station and adjacent spans and train situation is carried out on the image on the monitors.

Ввод команд управления производится с исключением несанкционированного доступа.Control commands are entered with the exception of unauthorized access.

Системные блоки дежурного по станции (АРМ ДСП), инженера СЦБ (АРМ ШН) и связь с системами удаленного мониторинга организована с использованием оборудования Ethernet и протокола TCP/IP.The system units of the station attendant (AWP chipboard), the signaling engineer (AWS SHN) and communication with remote monitoring systems are organized using Ethernet equipment and TCP / IP protocol.

Допустимое время реакции системы на воздействия на устройства ввода информации АРМ (клавиатура, манипулятор) не превышает 0,5 с.The permissible response time of the system to the effects on the information input device of the automated workplace (keyboard, manipulator) does not exceed 0.5 s.

Общее время передачи команд управления от АРМ ДСП до исполнительных устройств не превышает 1 с.The total time of transfer of control commands from the automated workplace of a chipboard to executive devices does not exceed 1 s.

Для повышения надежности работы системы можно использовать дополнительные АРМ ДСП. Тогда управление производится с одного из АРМ ДСП, находящегося в режиме управления, другой в этом случае находится в резерве. Для расширения функциональности системы могут быть организованы дополнительные рабочие места, например, управления маневровыми районами, отдельными парками станции, табло коллективного пользования и т.п.To improve the reliability of the system, you can use additional AWP chipboard. Then the control is performed from one of the automated workplaces of chipboard, which is in control mode, the other in this case is in reserve. To expand the functionality of the system, additional workplaces can be organized, for example, management of shunting areas, individual station parks, shared use boards, etc.

Команды с АРМ ДСП поступают и обрабатываются на уровне логической обработки информации управляющим вычислительным компьютером подсистемы центрального процессора (3), построенном на базе управляющего компьютера, который обеспечивает выполнение функций по централизации и блокировке стрелок и сигналов с целью обеспечения высокой пропускной способности станции при необходимых условиях безопасности.Commands from the automated workplace of the chipboard are processed and processed at the level of logical information processing by the control computer of the central processing unit subsystem (3), built on the basis of the control computer, which performs the functions of centralizing and blocking arrows and signals in order to ensure high throughput of the station under the necessary security conditions .

ПЦП (3) представляет комплекс процессорных устройств, обеспечивающий установку, замыкание и размыкание маршрутов на станции при соблюдении требований безопасности движения поездов путем проверки выполнения требуемых взаимозависимостей программно-аппаратными средствами, с обеспечением горячего резервирования.PCP (3) represents a complex of processor devices that provides installation, closure and opening of routes at the station while observing the requirements of train traffic safety by checking the required interdependencies of software and hardware, with the provision of hot redundancy.

Управляющий компьютер выполнен на базе модулей существующего специализированного компьютера для реализации системы централизации.The control computer is made on the basis of the modules of the existing specialized computer for the implementation of the centralization system.

Управляющий компьютер располагается на посту электрической централизации в релейном или отдельном помещении, или транспортабельном модуле.The control computer is located at the electric centralization post in a relay or separate room, or transportable module.

Аппаратная часть управляющего компьютера размещается в 19'' компьютерных шкафах и состоит из следующих элементов и составных частей:The hardware part of the control computer is located in 19 "computer cabinets and consists of the following elements and components:

- 19'' крейт для установки модулей компьютера;- 19 "rack for installing computer modules;

- модули источников питания компьютера;- computer power supply modules;

- модули процессоров компьютера централизации;- modules of centralization computer processors;

- модули обмена данными и хранения информации;- modules for data exchange and information storage;

- модули связи;- communication modules;

- коммутационные соединения.- switching connections.

Шкаф представляет собой металлический каркас со съемными боковыми стенками, выполненные из листовой стали. На переднюю и заднюю стороны устанавливаются двери из листового метала, передняя дверь компьютерного шкафа оборудована прозрачным смотровым окном.The cabinet is a metal frame with removable side walls made of sheet steel. Sheet metal doors are installed on the front and back sides; the front door of the computer cabinet is equipped with a transparent viewing window.

В шкафу устанавливаются 19'' крейт для установки модулей компьютера, модули источников питания компьютера, модули процессоров компьютера централизации, модули обмена данными и хранения информации, модули связи, устройства защиты от перенапряжений, оборудование связи, коммутационные клеммы, элементы крепления коммутационных кабелей.The cabinet is equipped with a 19 '' rack for installing computer modules, computer power supply modules, centralization computer processor modules, data exchange and information storage modules, communication modules, overvoltage protection devices, communication equipment, switching terminals, and fixing cables for switching cables.

Процессорное ядро управляющего компьютера состоит из двух функционально идентичных модулей и имеет структуру «два из двух» с диверсифицированным программным обеспечением и представлением данных.The processor core of the control computer consists of two functionally identical modules and has a “two of two” structure with diversified software and data presentation.

Процессорное ядро управляющего компьютера состоит из двух функционально идентичных модулей и имеет структуру «два из двух» с обеспечением горячего резервирования и с диверсифицированным аппаратным и программным обеспечением и представлением данных, внутри ядер, с целью обеспечения уровня полноты безопасности 4 (УПБ 4 по ГОСТ Р МЭК 61508 -1-7-2012).The processor core of the control computer consists of two functionally identical modules and has the structure of "two of two" with the provision of hot redundancy and diversified hardware and software and data presentation inside the cores to ensure the safety integrity level 4 (UPB 4 according to GOST R IEC 61508 -1-7-2012).

Модули процессорного ядра выполняют обработку данных по алгоритмам технологического (логика обеспечения зависимостей централизации) и системного программного обеспечения.The modules of the processor core perform data processing according to technological algorithms (logic to ensure dependencies of centralization) and system software.

На фронтовой панели модуля процессорного ядра располагаются органы локального управления, коммутации и индикации.On the front panel of the processor core module are the local control, switching and display.

Структура «два из двух» представляет собой два независимых идентичных по конструкции и программному обеспечению, с учетом диверсификации, процессорных модуля, которые синхронизируются аппаратно-программным способом.The “two out of two” structure consists of two independent, identical in design and software, taking into account diversification, processor modules, which are synchronized by the hardware and software method.

В каждый процессорный модуль вводятся идентичные данные с точки зрения логического представления, но диверсифицированные в своем физическом представлении.Identical data is entered into each processor module from the point of view of logical representation, but diversified in its physical representation.

Результаты обработки и промежуточных вычислений в процессорных модулях сравниваются в двух независимых каналах, и принимается решение о выдаче команды на устройства управления.The results of processing and intermediate calculations in the processor modules are compared in two independent channels, and a decision is made to issue a command to the control devices.

Проверка каналов проводится циклически, в фоновом режиме. При расхождении результатов работы процессорных модулей или обнаружении сбоев диагностики процессорные модули переводятся в безопасный режим, а система переходит на работу комплекта, находившегося в горячем резерве. При этом время переключения составляет не более 0,6 секунды.Channel check is performed cyclically in the background. If there are discrepancies between the results of the processor modules or the detection of diagnostic failures, the processor modules are transferred to safe mode, and the system goes to the hot-stand kit. In this case, the switching time is not more than 0.6 seconds.

Такая структура процессора централизации позволяет сохранять полнофункциональную работоспособность управляющего компьютера даже при выходе из строя одного процессорного модуля, а также выявить и отключить неисправный процессорный модуль по результатам вычислений в процессе их сравнения.This structure of the centralization processor allows you to maintain a fully functional operability of the control computer, even if a single processor module fails, and to identify and disable a faulty processor module based on the results of calculations in the process of their comparison.

Управляющие воздействия в системе МПЦ-ЭЛ осуществляются через подсистему объектных контроллеров (7) - уровень безопасного интерфейса ввода/вывода, выполненного в виде устройств ввода/вывода (объектных контроллеров), которые обеспечивают непосредственное управление и контроль объектами автоматики нижнего уровня (стрелочные переводы, светофоры, релейные интерфейсы и т.п.).The control actions in the MTS-EL system are carried out through the object controller subsystem (7) - the level of a safe I / O interface, made in the form of input / output devices (object controllers), which provide direct control and monitoring of lower level automation objects (switches, traffic lights , relay interfaces, etc.).

Устройства ввода/вывода являются специализированными контроллерами, с диверсифицированным программным обеспечением, для непосредственного управления аппаратурой нижнего уровня. Существует три типа устройств ввода/вывода для: управления/контроля стрелочных приводов, управления/контроля светофорами и управления/контроля релейных элементов.I / O devices are specialized controllers, with diversified software, for direct control of lower-level hardware. There are three types of input / output devices for: controlling / controlling dial drives, controlling / controlling traffic lights, and controlling / controlling relay elements.

Для получения достоверной информации о состоянии объектов, которые непосредственно влияют на безопасность движения поездов и управления ими, применена двухканальная диверсифицированная схема ввода данных (двухканальный вход с представлением информации с применением модифицированного кода Хемминга).To obtain reliable information about the state of objects that directly affect the safety of trains and their management, a two-channel diversified data entry scheme (two-channel input with information representation using a modified Hamming code) is applied.

Реализация принципа заключается в том, что при считывании информации с входов модуля анализируется состояние обоих входов двуканального входа.The implementation of the principle is that when reading information from the module inputs, the status of both inputs of the two-channel input is analyzed.

Каналы должны представлять информацию в соответствии с принципами диверсификации, в противном случае вход считается неисправным.Channels must provide information in accordance with the principles of diversification, otherwise the input is considered faulty.

При двухканальном управлении команда воспринимается только при корректном приказе управления, полученном от двух каналов управления одновременно.With two-channel control, the command is perceived only if the control order received from two control channels at the same time is correct.

Источники питания системы запитываются от первичного источника переменного тока (УП), обеспечивающего выбор фидера питания, и аварийного питания при пропадании входного напряжения на фидерах.The power supplies of the system are powered from the primary source of alternating current (UE), which ensures the choice of the feed feeder, and the emergency power supply when the input voltage on the feeders is lost.

Программное обеспечение МПЦ-ЭЛ содержит данные о путевом развитии станции, алгоритмы и программы, реализующие функции системы. Технические алгоритмы и процедуры, составляющие математическое обеспечение системы, не зависят от путевого развития станции. Привязка математического обеспечения к конкретной станции выполняется в процессе проектирования, на уровне технологического объектно-ориентированного ПО.The software MPC-EL contains data on the station's station development, algorithms and programs that implement the functions of the system. Technical algorithms and procedures that make up the mathematical software of the system do not depend on the station's track development. Binding of software to a specific station is performed in the design process, at the level of object-oriented technological software.

Обмен данными в системе и вне ее происходит посредством технических средств АРМ, в состав которых могут входить:Data exchange in the system and outside it occurs through the hardware of the automated workplace, which may include:

- АРМ дежурного по станции (с резервированием);- AWP of the station duty officer (with reservation);

- АРМ инженера СЦБ.- AWS engineer signaling.

АРМ ДСП или выделенный сервер содержит архивный сервер приложений и баз данных, предназначенный для контроля за технологическим процессом на станции.AWP chipboard or dedicated server contains an archive application server and database, designed to monitor the process at the station.

Обмен информацией с ПЦП осуществляется через сеть TCP-IP. Для защиты информации от искажений и поддержания целостности структур данных в случае непредвиденных помех используется подсчет контрольной суммы по алгоритму CRC-8, CRC-16 и учет порядковых номеров всех входящих и исходящих пакетов.Information is exchanged with the PCP via the TCP-IP network. To protect information from distortion and to maintain the integrity of data structures in case of unforeseen interference, a checksum calculation using the CRC-8, CRC-16 algorithm and counting the sequence numbers of all incoming and outgoing packets is used.

Используя сеть TCP-IP микропроцессорная система централизации МПЦ-ЭЛ имеет возможность организации взаимодействия с соответствующими программно-аппаратными средствами ЖАТ верхнего уровня, обеспечивающими безопасность движения поездов (диспетчерской централизации), информационными системами (АСУ крупной станции и т.п.), а также с одноуровневыми СЖАТ - автоблокировкой, полуавтоматической блокировкой. Для обеспечения требований информационной безопасности внешние системы должны подключаться через устройства комплексной системы повышения киберзащищенности (11) (КСПК-ЭЛ) (13), обеспечивающей требования информационной безопасности и соответствующей требованиям безопасности движения поездов.Using the TCP-IP network, the MPC-EL microprocessor centralization system has the ability to organize interaction with the corresponding upper level ZHAT software and hardware, ensuring the safety of train traffic (centralized traffic control room), information systems (ACS of a large station, etc.), as well as single-level compressed - self-locking, semi-automatic locking. To ensure information security requirements, external systems should be connected through devices of an integrated cyber security enhancement system (11) (KSPK-EL) (13), which ensures information security requirements and meets train traffic safety requirements.

В маршрутном режиме управления микропроцессорная система централизации обеспечивает установку поездных и маневровых маршрутов, открытие светофоров, ограждающего данный маршрут, при обеспечении всех условий безопасности путем проверки необходимых взаимозависимостей и взаимного замыкания стрелок и светофоров.In the route control mode, the microprocessor centralization system provides installation of train and shunting routes, opening of traffic lights protecting the route, while ensuring all safety conditions by checking the necessary interdependencies and interlocking arrows and traffic lights.

В режиме индивидуального управления система обеспечивает индивидуальное управление объектами (стрелки, светофоры и т.д.) с проверкой всех зависимостей, относящихся к данному объекту.In the individual control mode, the system provides individual control of objects (arrows, traffic lights, etc.) with the check of all dependencies related to this object.

Программное обеспечение МПЦ-ЭЛ содержит всю необходимую информацию по выполнению взаимозависимостей и привязке к конкретному объекту.The software MPC-EL contains all the necessary information on the implementation of interdependencies and binding to a specific object.

Кроме того, необходимо отметить, что заявленная микропроцессорная система централизации МПЦ-ЭЛ реализована в соотвествии с ГОСТ Р МЭК 61508 -1-7-2012 с УПБ не ниже 4 уровня или EN 50129, EN 50128, EN 50126 с уровнем не ниже SIL 4. Для построения системы применялись специализированные аппаратные и программные решения. Изъятие или замена какой-либо подсистемы приведет к прекращению функционирования всей системы по ее назначению.In addition, it should be noted that the stated microprocessor centralization system of MPTs-EL is implemented in accordance with GOST R IEC 61508 -1-7-2012 with UPB not lower than level 4 or EN 50129, EN 50128, EN 50126 with a level not lower than SIL 4. To build the system, specialized hardware and software solutions were used. Removing or replacing any subsystem will lead to the termination of the functioning of the entire system for its intended purpose.

Claims (2)

1. Микропроцессорная система централизации объектов железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящая из по меньшей мере одного автоматизированного рабочего места дежурного, содержащего средства диагностики состояния и ввода команд управления объектами железнодорожной автоматики и телемеханики в реальном масштабе времени, управляющего вычислительного компьютера, соединенного с по меньшей мере одним автоматизированным рабочим местом дежурного, устройства ввода-вывода для сопряжения управляющего компьютера с объектами железнодорожной автоматики и телемеханики, электронных устройств управления и контроля, осуществляющих непосредственный контроль и управление объектами нижнего уровня локальной железнодорожной автоматики и телемеханики, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно автоматизированное рабочее место дежурного включено в состав подсистемы местного и/или удаленного управления и наблюдения, содержащей также автоматизированные рабочие места эксплуатационного персонала, управляющий вычислительный компьютер включен в состав подсистемы центрального процессора, выполненной с возможностью определения состояния объектов контроля и управления и с возможностью формирования управляющих команд для подсистемы объектных контроллеров на изменение состояния контролируемых объектов, процессорное ядро управляющего компьютера состоит из двух функционально идентичных модулей и имеет структуру «два из двух» с обеспечением горячего резервирования, а электронные устройства управления и контроля, осуществляющие непосредственный контроль и управление объектами нижнего уровня локальной железнодорожной автоматики и телемеханики, входят в состав подсистемы объектных контроллеров, представляющей собой интерфейс для напольного оборудования, при этом данная подсистема выполнена с возможностью приема управляющих сигналов от подсистемы центрального процессора, а также с возможностью осуществления непрерывного контроля объектов контроля и управления, передачи актуальной фактической информации в подсистему центрального процессора.1. A microprocessor system for centralizing objects of railway automation and remote control, consisting of at least one automated workstation on duty, containing means for diagnosing the state and entering commands for controlling objects of railway automation and remote control in real time, a control computer connected to at least one automated workplace duty, input-output devices for interfacing the control computer with the objects road automation and remote control, electronic control and monitoring devices that directly monitor and control low-level objects of local railway automation and remote control, characterized in that at least one automated duty station is included in the subsystem of local and / or remote control and monitoring, containing also automated workplaces of the operating personnel, the control computer is included in the subsystem processor with the ability to determine the state of objects of control and management and the possibility of generating control commands for the object controller subsystem to change the state of controlled objects, the processor core of the control computer consists of two functionally identical modules and has a “two of two” structure with hot backup , and electronic control and monitoring devices that directly monitor and control low-level local objects railway automation and remote control, are part of the object controller subsystem, which is an interface for outdoor equipment, and this subsystem is designed to receive control signals from the central processor subsystem, as well as to continuously monitor objects of control and management, to transfer actual factual information into the central processor subsystem. 2. Микропроцессорная система по п. 1, отличающаяся тем, что содержит подсистему защиты от несанкционированного доступа и проникновения вредоносных программ, выполненную с возможностью взаимодействия со всеми указанными подсистемами.2. The microprocessor system according to claim 1, characterized in that it contains a subsystem of protection against unauthorized access and penetration of malicious programs, made with the ability to interact with all of these subsystems.
RU2018129540A 2018-08-14 2018-08-14 Microprocessor centralization system mpc-el RU2692739C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129540A RU2692739C1 (en) 2018-08-14 2018-08-14 Microprocessor centralization system mpc-el

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129540A RU2692739C1 (en) 2018-08-14 2018-08-14 Microprocessor centralization system mpc-el

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692739C1 true RU2692739C1 (en) 2019-06-26

Family

ID=67038171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018129540A RU2692739C1 (en) 2018-08-14 2018-08-14 Microprocessor centralization system mpc-el

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692739C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749286C1 (en) * 2020-11-10 2021-06-08 Владислав Сергеевич Кузьмин System of operative regulation of train traffic
RU2794389C1 (en) * 2023-01-28 2023-04-17 Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника" System of microprocessor centralization of arrows and signals mpts-i

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU79083U1 (en) * 2008-08-22 2008-12-20 Закрытое акционерное общество "Форатек АТ" MICROPROCESSOR CENTRALIZATION SYSTEM WITH ROUTE DEPENDENCES MPC-MZ-F
RU96088U1 (en) * 2010-03-25 2010-07-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" MILITARY AUTOMATIC CENTRALIZATION MICROPROCESSORAL WITH CONDITIONS OF STORAGE OF CARS IN A SORTING PARK (GATS MN)
RU2454345C2 (en) * 2006-03-17 2012-06-27 Альстом Транспорт Са Device for diversified safe control, in particular, for railway system
RU2495778C2 (en) * 2010-07-30 2013-10-20 Учреждение образования "Белорусский государственный университет транспорта" Microprocessor system for points and signals interlocking
RU133798U1 (en) * 2013-02-08 2013-10-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS
RU138441U1 (en) * 2013-07-19 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)" COMPREHENSIVE SYSTEM OF INTERVAL REGULATION OF TRAIN TRAFFIC
RU2622316C1 (en) * 2016-04-22 2017-06-14 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method for restoring train movement on railroads by using mobile complex of microprocessor arrow and traffic light controlling system
RU2622522C1 (en) * 2016-04-22 2017-06-16 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Mobile complex microprocessor control system of arrows and lights of railway site

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454345C2 (en) * 2006-03-17 2012-06-27 Альстом Транспорт Са Device for diversified safe control, in particular, for railway system
RU79083U1 (en) * 2008-08-22 2008-12-20 Закрытое акционерное общество "Форатек АТ" MICROPROCESSOR CENTRALIZATION SYSTEM WITH ROUTE DEPENDENCES MPC-MZ-F
RU96088U1 (en) * 2010-03-25 2010-07-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" MILITARY AUTOMATIC CENTRALIZATION MICROPROCESSORAL WITH CONDITIONS OF STORAGE OF CARS IN A SORTING PARK (GATS MN)
RU2495778C2 (en) * 2010-07-30 2013-10-20 Учреждение образования "Белорусский государственный университет транспорта" Microprocessor system for points and signals interlocking
RU133798U1 (en) * 2013-02-08 2013-10-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS
RU138441U1 (en) * 2013-07-19 2014-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)" COMPREHENSIVE SYSTEM OF INTERVAL REGULATION OF TRAIN TRAFFIC
RU2622316C1 (en) * 2016-04-22 2017-06-14 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method for restoring train movement on railroads by using mobile complex of microprocessor arrow and traffic light controlling system
RU2622522C1 (en) * 2016-04-22 2017-06-16 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Mobile complex microprocessor control system of arrows and lights of railway site

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Siemens TS RA безопасность, надежность, качество" Транспортная газета "Евразия Вести" N6, июль 2003, стр. 19, издательство: "ТрансИнфо", всего 20 стр. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749286C1 (en) * 2020-11-10 2021-06-08 Владислав Сергеевич Кузьмин System of operative regulation of train traffic
RU2794389C1 (en) * 2023-01-28 2023-04-17 Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника" System of microprocessor centralization of arrows and signals mpts-i

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU79083U1 (en) MICROPROCESSOR CENTRALIZATION SYSTEM WITH ROUTE DEPENDENCES MPC-MZ-F
RU133798U1 (en) MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS
WO2006051355A1 (en) A control system, a method to operate a control system, a computer data signal and a graphical user interface for rail-borne vehicles
RU2495778C2 (en) Microprocessor system for points and signals interlocking
US6385562B1 (en) Method and apparatus for monitoring a plant with several functional units
CN104409123A (en) Priority management system of nuclear power plant
Hajian-Hoseinabadi Impacts of automated control systems on substation reliability
EP2452410B1 (en) Substation automation system with remote redundant protection function
CN101811503A (en) Monitoring system and method for railway transportation safety door/screen door
CN108287519B (en) Logical construction and implementation method for proton therapy equipment safety interlocking
CN109847200B (en) Vacuum monitoring system for medical heavy ion accelerator
CN107834699A (en) Dispatching of power netwoks based on the regulation and control integration of ground county integrates anti-error system
RU2279117C2 (en) Complex of software-hardware means for automation of control over technological processes
RU2692739C1 (en) Microprocessor centralization system mpc-el
RU2709068C1 (en) Microprocessor centralization system of mpc-el
RU2726243C1 (en) Two-channel rail traffic control system
RU102579U1 (en) MICROPROCESSOR CENTRALIZATION OF ARROWS AND SIGNALS MPTST
RU101989U1 (en) TRAIN MANAGEMENT CONTROL SYSTEM FOR TRAFFIC MANAGEMENT
RU2794389C1 (en) System of microprocessor centralization of arrows and signals mpts-i
RU107753U1 (en) MICROPROCESSOR SYSTEM OF CENTRALIZATION AND AUTOMATIC BLOCKING IN RAILWAY TRANSPORT
RU2388636C2 (en) Microprocessor-based automatic interlocking system
EP2990296B1 (en) A decommissioning system for decommissioning a railway track section, as well as interface means for connecting a decommissioning system to a train safety system of the railway track
RU2693998C1 (en) Microprocessor system for controlling routes using interface of responsible commands
KR100800110B1 (en) Relay type interlocking system with remote control
CN219266810U (en) MES intelligent factory system based on industrial Internet

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200915

Effective date: 20200915

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210309

Effective date: 20210309