Сравнительный анализ систем ЭЦ

Оглавление

Введение	5
1 Характеристика станции Хвойная.	7
1.1 Принадлежность станции.	7
1.2 Состав устройств СЦБ на станции Хвойная.	8
2 Сравнительный анализ систем ЭЦ.	12
2.1 Релейно-процессорная Электрическая централизация стрелок ЭЦ МПК.	12
2.1.1 Функциональная структура системы.	13
2.1.2 Аппаратные средства и техническая структура.	15
2.2  Микропроцессорная централизация МПЦ-МПК.	17
2.2.1 Функциональная структура системы.	18
2.3 Релейно-процессорная  электрическая централизация «Диалог-Ц»	19
2.3.1 Функциональная структура системы.	20
2.4 Микропроцессорная централизация  EBILOCK- 950.	21
2.4.1 Функциональная структура системы.	21
2.5 Система микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ.	24
2.5.1 Функциональная структура системы.	26
2.6. Обоснование выбора микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ	28
3 Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов ЭЦ-ЕМ.	31
3.1 Этапы развития системы ЭЦ-ЕМ.	31
3.2  Эксплуатационно-технические характеристики.	32
3.3. Функциональная структура системы ЭЦ-ЕМ.	37
3.4. Описание и работа составных частей системы.	39
3.4.1 Техническая структура ЭЦ-ЕМ.	39
3.4.2  Рабочее место ДСП	41
3.4.3 Центральное постовое устройство (ЦПУ).	43
3.4.4 Управляющий вычислительный комплекс.	47
3.4.5 Пульт аварийного управления	50
3.5 Увязка  с исполнительными устройствами.	51
3.6 Кодирования рельсовых цепей в системе ЭЦ-ЕМ	60
3.7 Программное обеспечение системы ЭЦ-ЕМ.	63
3.7.1 Программное обеспечение УВК	63
3.7.2 Программное обеспечение РМ ДСП	64
3.7.3 Задачи адаптации ПО к конкретному объекту внедрения	65
3.7.4 Технологический цикл адаптации ПО	66
3.7.5 Создание и подготовка ПО для тестирования	66
3.7.6 Тестирующий комплекс	67
3.7.7 Технология тестирования	67
3.8 Устройства электропитания.	69
3.8 Комплект модулей шкафа УВК для станции Хвойная.	72
4 Электропитание устройства ЭЦ-ЕМ на ст. Хвойная.	73
4.1 Совмещенная питающая установка  ЭЦ-ЕМ.	73
4.1.1 Щиток вспомогательного управления (ЩВУ).	76
4.1.2. Вводное устройство ЩВПУ.	77
4.1.4 Щиток автоматического ввода АВР.	78
4.1.5 Распределительный щит.	78
4.1.6 Трансформаторный щит (ТЩ1)	81
4.1.7 Трансформаторный щит (ТЩ2)	82
4.1.8 Изолирующий трансформатор.	83
4.1.9 Устройство бесперебойного питания (УБП) и батарейный колодец (БК);	83
4.1.10 Статив разводки питания.	84
4.2 Аварийный источник питания – ДГА.	85
5. Охрана труда	89
5.1 Введение	89
5.2.Воздействие вредных и опасных производственных факторов.	91
5.2.1 Шум.	91
5.2.2 Вибрация.	92
5.2.3 Освещение.	93
Горловины сортировочных парков	94
5.2.4 Вредные вещества.	94
5.2.5 Электрический ток.	95
5.2.6	Температура воздуха.	96
5.3. Пожарная безопасность	99
5.4 Требования к персоналу	103
5.5 Расчёт защитного заземление поста МПЦ с использованием железобетонного фундамента в качестве естественного заземлителя.	104
5.6. Выводы по главе.	106
6  Расчет социально-экономического эффекта оборудования станции Хвойная микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ.	107
6.1. Общие принципы оценки инвестиционных проектов.	109
6.2 Технико – экономическое обоснование внедрения системы ЭЦ-ЕМ	112
6.3 Показатели оценки инвестиционных проектов	113
6.4 Экономическое обоснование внедрения системы электрической централизации ЭЦ-ЕМ.	115
6.4.1 Снижение эксплуатационных расходов в связи с уменьшением количества отказов и продолжительности их влияния.	116
6.4.2 Снижение эксплуатационных расходов в связи с уменьшением времени простоя поездов (?Эпч)	117
6.4.3 Сокращение эксплуатационных расходов на текущий ремонт устройств связи с индустриализацией монтажа (?Эрем)	118
6.4.4 Расчет  амортизационных отчислений при использовании ЭЦ-ЕМ	118

   
   
   
   
   
Введение

   На станции Хвойная предложено выполнить модернизацию устройств электрической централизации. На данный момент станция оборудована релейной электрической централизацией  ЭЦ-9 предлагается применить на данной станции микропроцессорная централизация ЭЦ-ЕМ.
     Существуют две главные причины необходимости внедрения в микропроцессорной централизации: 
 первая причина заключается в том, что большое число релейных систем ЭЦ, построенных в прошлом веке, работают очень долго и уже выработали свой ресурс. Необходимо добиться того, чтобы темпы внедрения новых систем опережали темпы старения аппаратуры.
 вторая причина заключается в том, что наряду с физическим старением имеет место и моральное старение релейных систем ЭЦ. При широком внедрении информационных технологий в перевозочный процесс и управление ж/д транспортом релейные системы трудно интегрируются в соответствующие информационные и вычислительные структуры. Для этой интеграции оказываются недостаточными функциональные и информационные возможности релейных систем, их быстродействие, а также требуются дополнительные переходные устройства и преобразователи электрических сигналов. В этом отношении микропроцессорные и релейно-процессорные централизации полностью удовлетворяют современным требованиям.
     Внедрение системы МПЦ ЭЦ-ЕМ несет ряд преимуществ:
 расширение функциональных возможностей. Интегрированы функции:  накопления маршрутов, автоматизации установки маршрутов, усиление замыкания секций. Увязка с системами автоблокировки, диспетчерской централизации;
 протоколирование и хранение действий оперативного персонала и поездных ситуаций;
 простота адаптации системы при реконфигурации путевого развития станции;
 повышение надежности и безопасности систем в результате использования принципов отказоустойчивости, самоконтроля и безопасного поведения при отказах.
     Высокая степень индустриализации производства и удешевление строительства определяются тем, что МПЦ строится из типовых вычислительных блоков, которые имеют малые размеры. Для размещения аппаратуры не требуется строить дорогостоящие посты централизации. Исключается большой объем монтажных работ, характерный для релейных систем. 
     Применение микропроцессорной системы приведет к улучшению условий и культуры труда, снижение загрузки дежурных по станции и электромехаников. 









1 Характеристика станции Хвойная.

1.1 Принадлежность станции.
     Станция относится к Киришской дистанции сигнализации, централизации и блокировки (ШЧ-12) Октябрьской дирекции инфраструктуры железнодорожной линии Санкт-Петербург — Мга — Кириши — Неболчи — Хвойная — Кабожа — Пестово — Сонково — Москва (Москва Савел.), в соответствии с рисунком 1. и находится в Хвойнинском районе Новгородской области.

Рисунок 1.1 – Географическое положение станции Хвойная.
1.2 Состав устройств СЦБ на станции Хвойная
     Станция Хвойная является станцией формирования поездов, а так же является промежуточной и отнесена к III классу. Станция имеет:
 24 стрелки
 36 светофоров;
 5 путей;
 15 стрелочных секций;
     Станция содержит IП главный путь и 2П, 3П, 4П, 5П приемоотправочные пути,  2 тупиковых пути – 1 предназначен для погрузки вагонов лесозаготовительных предприятий, 2 – для отстоя вагонов и маневровой работы, а также подъездной путь предприятия.
     Размер движения по станции составляет 14 пар поездов. 
     Управление устройствами СЦБ железнодорожной станции осуществляется с одного поста, одним дежурным по станции (ДСП), который имеет информацию об объектах  на железнодорожной станции (контроль) по пульт-табло в виде световой индикации. Схематический план станции изображен на Плакате №1.
Стрелки.
     В ЭЦ включено 24 стрелки, в том числе:
     Спаренные стрелки: 2/4, 6/8, 10/12, 14/16, 5/7, 9/11, 19/19СС, 22/24СС
     Сбрасывающие стрелки: 19СС, 23СС.
     Одиночные стрелки: 1, 3, 13, 15, 17, 21, 18, 20, 2СБ.
     Сбрасывающий башмак: 2СБ.
     Охранные стрелки: стрелки №10/12 по отношению к стрелке№2, стрелка №18 по отношению к стрелке №8, стрелки №5/7 по отношению к стрелке №3.
     Перевод стрелок осуществляется по пятипроводной схеме управления.
     Перевод стрелок с пульт табло возможен только при выполнении следующих условий:
 стрелочно-путевая секция свободна;
 рельсовая цепь исправна;
 стрелка не замкнута в маршруте.  
     Спаренные стрелки переводятся последовательно. Первой переводится стрелка, расположенная ближе к посту ЭЦ.
     Каждая стрелка оборудована электроприводом типа СП-6М с электродвигателем переменного тока типа МСТ-0.3вт при центральной системе питания.
     Стрелки № 6/8, 14/16,18, 22/24СС, 19/19СС, 2СБ оборудованы устройствами  автовозврата в плюсовое положение. Автовозврат стрелок № 14/16, 18, 19/19СС, 22/24СС, 2СБ происходит с выдержкой 60 сек, а стрелок 6/8 – с выдержкой 180 сек, после размыкания маршрута.
     Для предотвращения самопроизвольного ската подвижных единиц с пути 46 на железнодорожные пути приема и отправления поездов за светофором М10, на стрелочной путевой секции 12СП установлен сбрасывающий башмак 2СБ типа БССП-М.
     Для исключения пропадания контроля стрелок из-за индевения контактов автопереключателя все стрелки оборудованы электрообогревом электроприводов.
     В ходе оборудования станции электрической централизацией ЭЦ-ЕМ следует установить стрелочные электроприводы типа СП-6М. 
     Стрелочные электроприводы типа СП-6М предназначены для перевода, запирания и контроля положения централизованных стрелок. Основное условие безопасности, которое должны выполнять данные устройство это обеспечение плотного прилегания к рамному рельсу прижатого остряка, не допускание замыкания стрелки (получение контроля положения) при зазоре между прижатым остряком и рамным рельсом 4 мм и более.
     Электропривод типа СП-6М практически аналогичен приводу типа СП-6, были изменены лишь отдельные его характеристики. Электроприводы типа СП-6М стали выпускаться по новым техническим условиям ЮКЛЯ 303341.0007 ТУ.
Светофоры
     Для осигнализирования маршрутов на железнодорожной станции Хвойная установлены следующие светофоры:
     Входные светофоры.
 Н,Ч – пятизначные, мачтовые. 
 Выходные совмещенные с маневровыми светофоры.
 Н1,Ч1,– значные мачтовые, имеют двухнитевые лампы. 
 Н2, Н3, Ч2, Ч3 – пятизначные  мачтовые, имеют двухнитевые лампы. 
 Н4, Н5, Ч4, Ч5 – четырехзначные карликовые, имеет двухнитевые лампы.
     Маневровые светофоры - мачтовые и карликовые двухзначные.
Рельсовые цепи. 
     Участки пути и стрелочные секции оборудованы ТРЦ3
     I,2 и 3 пути оборудованы кодированием АЛСН в обоих направлениях.
Рельсовые цепи служат для непрерывного контроля свободности, занятости и исправности путевых и стрелочных изолированных участков. \
Перегоны.
     К станции прилегают перегоны:
      в нечетном направлении: Хвойная – Кушавера  
      в четном направлении: Хвойная – Песь  
Перегоны однопутные. Оборудованные двусторонней полуавтоматической блокировкой для движения пассажирских и грузовых поездов обоих направлений на автономной тяге.
     Оборудование станции электрической централизацией ЭЦ-ЕМ приводит к необходимости  оборудования перегонов системой АБТЦ-ЕМ
Переезды.
	Участок приближения ЧИП  со стороны станции Песь пересекает железнодорожный переезд 229 км. Переезд III категории, не обслуживаемый дежурным работником, оборудованный АПС.
     Участок приближения НИП со стороны станции Кушавера пересекает переезд 231 км. Переезд IV категории, не обслуживаемый дежурным работником, оборудованный АПС.
     Контроль положения и состояния автоматики (исправное, неисправное) (закрытое, открытое для движения автотранспорта) ж/д переездов осуществляется на пульте ДСП.
Электроснабжение устройств СЦБ.
     Внешнее электроснабжение устройств СЦБ на станции производится от двух независимых фидеров питания, железнодорожных ЛЭП (основное, резервное), и резервной электростанции (дизель-генераторного агрегата - ДГА)
2 Сравнительный анализ систем ЭЦ.
2.1 Релейно-процессорная Электрическая централизация стрелок ЭЦ МПК.
     Система ЭЦ-МПК) разработана специалистами центра компьютерных железнодорожных технологий (ЦКЖТ). Электрическая централизация ЭЦ-МПК выполняет функции управления и контроля устройствами железнодорожной автоматики на станциях с помощью средств компьютерной техники.
2.1.1 Функциональная структура системы.
     ЭЦ-МПК это гибридная централизация стрелок и сигналов, работа которой основана на  взаимодействии микропроцессорных средств и релейной аппаратуры. Система ЭЦ-МПК обеспечивает автоматизацию задания маршрутов, управления и контроля за объектами на станции. ЭЦ-МПК это открытая и наращиваемая система, которая легко адаптируется к условиям конкретной станции при проектировании, и при изменениях во время эксплуатации. 
     Реализация ряда функций в ЭЦ-МПК средствами вычислительной техники позволяет по сравнению с ЭЦ релейного типа сократить в 2 - 2,5 раза число реле, приходящихся на одну стрелку. 
     Управление устройствами ЭЦ на станции (стрелками, светофорами и т.д.) сохраняется с использованием реле. 
      Функциональная структура ЭЦ-МПК организована в соответствии с рисунком 2.1.
     Функций ЭЦ по установке маршрутов  и другие автоматизированы, что позволяет оптимизировать и упростить принципиальные электрические схемы. На средства вычислительной техники возлагаются следующие задачи:
 реализация маршрутного набора;
 выполнения  режима автодействия светофоров;
 двукратный перевод стрелок;
 последовательный перевод стрелок;
 фиксация неисправностей;
 оповещение работников на пути;
 обдувка стрелок;
 резервирование предохранителей

Рисунок 2.1 Функциональная структура ЭЦ-МПК
Кроме того использование программируемой элементной базы позволило реализовать  ряд новых функций:
 протоколирование действий персонала, работы системы и устройств (функция «черного ящика»);
 предоставление нормативно-справочной информации и данных технико-распорядительного акта (ТРА) станции;
 реализация функций линейного пункта ДЦ;
 автоматизация управления путем формирования маршрутных заданий на предстоящий период;
 накопление маршрутов;
 хранение, просмотр и статистическая обработка отказов в ЭЦ;
 поддержка оперативного персонала в нештатных ситуациях (исключение некорректных действий пользователя, режим подсказки);
 изменение зоны управления (возможность привлечения помощника при увеличении загрузки);
 сопряжение с информационными системами вышестоящего уровня (АСОУП, АСУСС и др.).
2.1.2 Аппаратные средства и техническая структура.
     ЭЦ-МПК строится по трехуровневой структуре: 
 верхний уровень - АРМ ДСП и АРМ ШН. 
 второй уровень - комплекс технических средств управления и контроля (КТС УК); 
 третий уровень - исполнительные схемы релейной централизации.
Выполнение функций, обеспечивающих безопасность движения, возлагается на реле I класса надежности.

Рисунок 2.2. Техническая структура
      АРМ ДСП выполнен на резервированных компьютерах, основанных на PC-архитектуре. Программное обеспечение базируется на открытой масштабируемой платформе Linux.
   Органами управления в системе являются:
 манипулятор "мышь" ;
 клавиатура. 
     Команды подают только с одного комплекта - активного, второй компьютер находится в горячем резерве и может быть использован как средство визуализации для отображения общего плана станции или нормативно-справочной информации. На рабочем столе ДСП находится групповая, пломбируемая  кнопка ответственных команд. На отдельном щитке устанавливают:
 ключи-жезлы примыкающих перегонов; 
 индикацию и стрелочный коммутатор макета стрелки; 
 кнопку отключения электроснабжения поста ЭЦ.
     В качестве устройства визуального отображения информации используют ЖК мониторы размером от 17 до 21 дюйма, а в качестве  акустической системы для речевых сообщений об отказах устройств используют звуковые колонки. 
   Устройства ЭЦ-МПК обеспечивают программно-аппаратную увязку с системами удаленного мониторинга и диагностики (АПК-ДК, СПД-ЛП, АДК-СЦБ). 
2.2  Микропроцессорная централизация МПЦ-МПК.
     МПЦ-МПК система управления нового поколения, выполняющая функции централизации стрелок и сигналов станций железнодорожного 
     За счет аппаратной  избыточности вычислительных средств и использования принципа управления «2 из 2» достигается безопасность и надежность системы. Активизация исполнительных объектов осуществляется только при наличии соответствующих команд на выходах обоих каналов дублированной системы.
     Для предотвращения возникновения опасных ситуаций при накоплении отказов в управляющем вычислительном комплексе осуществляется постоянный контроль идентичности информации в каналах вычислительной системы.

     2.2.1 Функциональная структура системы.

Рисунок  2.3. Структурная схема  микропроцессорной  централизации МПЦ-МПК
      Структурная схема  микропроцессорной  централизации МПЦ-МПК организована в соответствии с рисунком 2.3. 
Программно-аппаратные средства системы МПЦ-МПК включают в себя:
 АРМ — обеспечивает взаимодействие системы с персоналом АРМ ДСП, АРМ оператора и АРМ ШН);
 ЦВС (центральная вычислительная система) — отвечает за безопасное вычисление взаимозависимостей стрелок, сигналов и маршрутов для управления электрической централизацией, информационный обмен между всеми абонентами локальной вычислительной сети, сопряжение с системами ДЦ/ДК;
 КБСО (контроллер безопасного сопряжения с объектами) — обеспечивают увязку ЦВС и выполнение алгоритмов управления объектами (стрелки, светофоры и т.д.);
 блоки УК и УМВ - обеспечивают сопряжение с дискретными объектами управления и контроля соответственно;
 оборудование релейной, кабельная сеть, напольное оборудование, вспомогательное электротехническое оборудование системы - обеспечивают передачу контрольных и управляющих воздействий между микропроцессорной частью МПЦ-МПК и объектами контроля и управления;
 УБП (устройства бесперебойного питания) — обеспечивают непрерывное электропитание всех узлов и компонентов системы.
2.3 Релейно-процессорная  электрическая централизация «Диалог-Ц» 
     «Диалог-Ц» это система представляеющая собой комплекс микропроцессорных и релейных устройств, обеспечивающих установку, замыкание и размыкание маршрутов на станции при соблюдении требований безопасности движения поездов путем проверки взаимозависимостей микропроцессорными средствами (программно), и релейными схемами существующих ЭЦ (аппаратно). В РПЦ интегрируются функции:
 ЭЦ;
 линейного пункта систем ДЦ, ДК и СПД;
 аппаратуры телеуправления малыми станциями;
 постовой аппаратуры маневровой локомотивной сигнализации – МАЛС;
 оповещения работников на путях;
 логического контроля за действиями ДСП в условиях нарушения нормальной работы устройств СЦБ.
     На программном уровне обеспечивается выполнение функций блокировки:
 закрытие движения по путям и секциям станции;
 блокировка и последующее разблокирование любой стрелки в установленном положении;
 блокировка и последующее разблокирование любого светофора в закрытом положении.
     Функции блокировки используются ДСП при производстве работ или возникновении неисправностей отдельных устройств.
2.3.1 Функциональная структура системы.

Рис. 2.4. Структурная схема  РПЦ «Диалог-Ц»
     РПЦ «Диалог-Ц» », в соответствии с рисунком 2.4, содержит:
 АРМ ДСП, включая резервный пульт управления;
 УВК – управляющий вычислительный;
 исполнительные релейные устройства;
 напольные устройства;
 устройства электроснабжения.
2.4 Микропроцессорная централизация  EBILOCK- 950.
      (МПЦ) Ebilock-950 была создана учеными фирмы Бомбардье Транспортейшн АБ, Швеция. Эта  полностью электронная компьютерная система для обеспечения функций ЭЦ при управлении движением поездов. Система Ebilock-950 спроектирована для работы при всех режимах движения поездов.
     Система централизации подразделяется на две основных подсистемы:
 центральное устройство централизации;
 систему объектных контроллеров;
     Из-за такого включения системы и ее тестирование могут производиться на модульной основе, что  сокращает время и усилия, необходимые для выполнения данной части проекта. с 
2.4.1 Функциональная структура системы.
     Структура компьютера централизации организована в соответствии с рисунком 2.5. С точки зрения функционального назначения в системе Ebilock-950  можно также выделить четыре основных подсистемы:
 диалоговая подсистема;
 подсистема диагностики;
 подсистема логических зависимостей;
 подсистема управления и контроля состоянием объектов.
     В состав диалоговой подсистемы входит АРМ ДСП.  Основными функциями АРМа являются:  
 отображение путевого развития станции с индикацией текущего состояния объектов; 
 обработка команд ДСП; 
 регистрация событий; 
 обработка сигналов о неисправностях; 
 отображение журнала событий и списка неисправностей.
     Применение стандартного персонального компьютера в качестве аппаратной реализации АРМ позволяет снизить стоимость и упростить эксплуатацию и обслуживание системы МПЦ. Программное обеспечение АРМ функционирует под управлением операционной системы Windows NT. 

Рисунок 2.5 – Структурная схема МПЦ Ebilock- 950
     В качестве аппаратной реализации АРМ в системе МПЦ Ebilock- 950 используют стандартный персональный компьютер, с опрерационной системой Windows NT.
      Подсистема диагностики в системе Ebilock-950 представлена в виде АРМ механика, на который поступает информация о различных неисправностях в системе. 
     Реализация логических взаимозависимостей между станционными объектами в соответствии с требованиями безопасности движения  поездов осуществляется на уровне подсистемы логических зависимостей. Технической основой это подуровня системы МПЦ является  процессорный модуль централизации  (ПМЦ), структура аппаратного и программного обеспечения которого,  обеспечивает заданные параметры безотказности и безопасности.  ПМЦ состоит из двух компьютеров, один из которых находится в работе, а другой в «горячем резерве». В состав каждого компьютера входят два аппаратных канала обработки информации. Все функции, к которым предъявляются требования по безопасности реализуются в двух независимых вычислительных каналах. Функции, связанные с  обеспечением интерфейса с внешними устройствами и системой объектных контроллеров реализует сервисный процессор.  
     Компьютер, который находится в состоянии «горячего резерва», постоянно актуализирует данные, поэтому существует готовность системы перейти на резервный канал обработки в случае отказов или сбоев в основном канале обработки информации. 
     Для непосредственного контроля и управления станционными объектами (стрелки, светофоры, рельсовые цепи  и т.д.) служит система объектных контроллеров.
     Каждый объектный контроллер может управлять и контролировать один или несколько напольных объектов в зависимости от их типа, используя для этого микропроцессор со специальной программой .
2.5 Система микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ.
     ЭЦ-ЕМ российская система микропроцессорной централизации интегрированной автоблокировкой на базе управляющего вычислительного комплекса УВК РА.  Разработана ОАО «Радиоавионика». Данная система выполняет функции централизованного управления объектами низовой и локальной автоматики. Архитектура УВК РА основывается на трехканальной структуре, работающей по мажоритарному принципу (два из трех).
     Система ЭЦ-ЕМ построена на базе современных микропроцессорных средств с применением реле первого класса в ответственных цепях и представляет собой совокупность типовых релейных схем в части управления напольными объектами и управляющего вычислительного комплекса (УВК РА), осуществляющего контроль зависимостей и безопасное управление движением поездов.
     Использование в УВК_РА трехканальной  мажоритарной схемы резервирования с функциями самодиагностики обеспечивают требуемый уровень безопасности и надежности. Такая схема позволяет определить предотказное состояние системы с точностью до модуля. 
     Рабочее место ДСП (РМ ДСП) включает в себя три комплекта ЭВМ (один основной, второй — в горячем, а третий — в холодном резерве) и удобную специализированную мебель.
     Новыми технологическими функциями направленными на безопасность и увеличения эффективности управления технологическим процессом являются:
 логический контроль занятия путей и участков пути маршрутным порядком, и их последующего освобождения маршрутным порядком для исключения возможности повторного открытия светофора на ложно освободившийся путь или участок пути;
 возможность открытия пригласительного сигнала только при условии задания маршрута с проверкой всех условий безопасности,;
 прекращение кодирования маршрутов поезда при несанкционированном выезде подвижной единицы на маршрут;
 проверка свободности всех секций в маневровом маршруте при движении вагонами вперед после вступления подвижной единицы на маршрут;
 исключение посекционного размыкания маршрута при проезде поездной единицей перекрытого светофора;
 возможность задания режима автодействия в любом поездном маршруте;
 индивидуальная выдержка времени для каждого открываемого светофора;
 индивидуальный отсчет выдержки времени для каждого отменяемого маршрута, размыкаемой секции и др.
 ограждение приемоотправочных путей, и т.д.
     Технические средства  системы ЭЦ-ЕМ  обеспечивают:
 автоматическое выявление и локализацию возникающих в процессе функционирования сбоев и отказов;
 соответствующую типу отказа реконфигурацию с целью продолжения функционирования по прямому назначению;
 световую индикацию, позволяющую локализовать возникшую неисправность с точностью до блока;
 непрерывную круглосуточную работу с возможностью профилактического обслуживания вычислительных каналов без перерыва работы МПЦ;
 возможность восстановления работоспособности в полном объеме при появлении отказов – за время, не превышающее 2-х часов.
2.5.1 Функциональная структура системы.
Рисунок 2.6 Функциональная структура системы ЭЦ-ЕМ
     Важнейшими элементами ЭЦ-ЕМ согласно функциональной структуры рис.2.6. являются:
 Управляющий вычислительный комплекс микропроцессорной централизации стрелок и сигналов УВК РА в него входит:
 центральное постовое устройство (ЦПУ); 
 устройства связи с объектами (УСО); 
 устройства бесконтактного управления стрелками и светофорами (УСО БК); 
 автоматизированные рабочие места дежурных по станции РМ ДСП;
 кроссовое поле УВК (КП УВК); 
 шкаф вводно-защитный (ШВЗ).
 Совмещенная питающая установка СПУ.
 РМ ДСП содержит три промышленных компьютера, один из которых находится в рабочем режиме, второй – в «горячем» резерве и третий – в «холодном» резерве. На станциях с разделением на зоны управления для каждой зоны устанавливается свой комплект РМ ДСП. В состав РМ ДСП могут входить табло коллективного пользования, на которых укрупненно отображается мнемосхема станции.
 Контрольно-связующее устройство КСУ предназначено для выполнения двух основных групп функций:
 функции шлюзового устройства, обеспечивающего увязку системы ЭЦ-ЕМ со смежными системами ЖАТ.
 функции концентратора диагностической информации системы ЭЦ-ЕМ, обеспечивает  сбор, обработку и хранение  различных видов  диагностической информации о состоянии объектов контроля как самой системы ЭЦ-ЕМ так и связанных с ней смежных систем ЖАТ.
 Автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) совместно с системами диспетчерского контроля обеспечивает:
 мониторинг работы электронных модулей и линий связи ЭЦ-ЕМ;
 мониторинг работы напольного оборудования;
 мониторинг работы источников бесперебойного питания;
 мониторинг значений электрических параметров (напряжений, токов, и др.);
 мониторинг состояния увязки УВК РА с релейной частью;
 доступ к архиву протоколов работы ДСП, технологических и системных сообщений УВК РА;
 обработку и анализ архивной информации о работе ЭЦ-ЕМ, составление протоколов работы системы;
 предоставление справочной информации.
     Более подробно система ЭЦ-ЕМ рассмотрена в главе 3.
2.6. Обоснование выбора микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ	
      Система ЭЦ-ЕМ была разработана с соблюдением всех принципов построения современных систем ЭЦ. Средствами микропроцессорной техники обеспечена реализация всех функциональных задач СЦБ, необходимых для безопасного управления технологическим процессом на станции, в т.ч. установка, размыкание и отмена маршрутов, поддержание разрешающих показаний светофоров и кодирование маршрутов с проверкой всех условий безопасности, разделка угловых заездов при маневровых передвижениях, подача извещения на переезды, включение пригласительного сигнала, индивидуальный перевод и автовозврат остряков стрелок, искусственное размыкание секций, установка и снятие макетов стрелок и изолированных участков, ограждения приемоотправочных путей, и т.д.	
      Введение в систему ЭЦ-ЕМ информационно-сервисных функций позволило существенно облегчить труд дежурных по станции и внесло в их работу элементы комфорта. К таким функциям относится возможность накопления маршрутов как по времени, так и по очереди, формирование на экране ПЭВМ РМ ДСП различных сообщений о ходе технологического процесса, выдачу в необходимых случаях голосовых и звуковых сообщений, удобство ввода управляющих команд и т. д. 	
      Проанализировав некоторые зарубежные и отечественные системы МПЦ, можно сделать вывод о том, что система ЭЦ-ЕМ функционально ничем не уступает зарубежным аналогам, имея преимущество в ценовом отношении. Использование уникального программного обеспечения, построенного с соблюдением преемственности к релейным системам ЭЦ и обеспечивающего высокую безопасность работы, в сочетании с преимуществами нового УВК делает систему по-настоящему конкурентоспособной. 								
      Проработав сначала в опытной, а потом и в постоянной эксплуатации, система ЭЦ-ЕМ зарекомендовала себя как надёжная, высокотехнологичная отечественная разработка. Программное обеспечение и УВК РА произведены в России, следовательно, за счёт этого будут невысокие расходы на ремонт и обслуживание, снизиться трудоёмкость проектирования. Ремонт будет проходить в сервисных центрах при железной дороге. 	
     На станции Хвойная в настоящее время установлена система ЭЦ-9. Установлена данная система в 1996 году. Одной из причин установки системы ЭЦ-ЕМ является физическое и моральное устаревание оборудования. С 2016 года на станциях малодеятельных участков срок замены релейной аппаратуры значительно возрос с (10 лет до 40). Отказы по неисправности реле будут носить постоянный и прогрессирующий характер.  Необходимо добиться того, чтобы темпы внедрения новых систем, опережали темпы старения аппаратуры.
     Согласно проекту «Усиление пропускной способности направления Дмитров-Сонково-Мга»,  где планируется полная реконструкция это направления до 2045 года. Установка системы ЭЦ-ЕМ по узловым станциям таких как Хвойная, позволит увеличить пропускную способность станций с обеспечением требуемой нормы безопасности. Также позволит разгрузить Коштинское направление
      		

























3 Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов ЭЦ-ЕМ.

3.1 Этапы развития системы ЭЦ-ЕМ.
     Микропроцессорная система ЭЦ-Е была введена в эксплуатацию в 1997 г. На станции Шоссейная. Это была первая российская микропроцессорная система, прообраз современной системы ЭЦ-ЕМ. Основой данной системы был управляющий вычислительный комплекс УВК ПС 1001.
     УВК ПС 1001 представлял собой трехканальный вычислительный комплекс, на уровне каналов  обработки  которого обеспечивалось выполнение следующих задач:
 синхронная работы вычислительных каналов;
 обработка информации по принципу «2 из 3» для формирования управляющей и обработки контрольной информации;
 отключение вычислительного канала, результаты вычислений которого отличаются от других каналов обработки, и переход от трехканального режима обработки в двухканальному;
 выключение каналов обработки УВК при различии в результатах обработки в двухканальном режиме;
 периодический контроль базы данных системы методом сравнения её значений  во всех трёх (в трех канальном режиме) или двух (в двухканальном режиме) вычислительных каналах;
 аппаратный контроль состояния ОЗУ  УВК ПС 1001  с использованием кода  Хемминга;
 контроль соответствия обратных связей управляющим воздействиям.
     УВК ПС 1001 был доработан на уровне подсистемы ввода-вывода с учетом релейного интерфейса с требованиями безопасности и исполнительными схемами.
     В последствии совершенствование МПЦ шло по пути создания специализированных безопасных УВК. Одной из таких систем является система ЭЦ-ЕМ. Она спроектирована на базе вычислительного комплекса УВК, разработанного ОАО «Радиоавеоника». Основой программного обеспечения (ПО) реализующего функции централизации послужило алгоритмическое обеспечение системы ЭЦ-Е, на станции Шоссейная. 
     Станция Новый Петергоф была первой на которой была внедрена система ЭЦ-ЕМ. 
3.2  Эксплуатационно-технические характеристики.
     На микропроцессорную централизацию ЭЦ-ЕМ возложены функции централизованного управления объектами низовой и локальной автоматики (стрелки, светофоры, рельсовые, цепи и др.) на станциях, для организации безопасного движения поездов.
     Система ЭЦ-ЕМ производит сбор обработку и хранение технологической информации в реальном времени о текущем состоянии объектов. Основываясь на полученную информацию, реализуются технологические алгоритмы централизованного управления станционными объектами низовой и локальной автоматики с выдачей управляющего воздействия, сообщении дежурному по станции (ДСП). Одновременно производится постоянная диагностика состояния технических средств системы, а полученная информация сразу передается ПЭВМ рабочего места ДСП для отображения состояния объектов МПЦ и результатов диагностирования.
     Централизованное управление  МПЦ на станции, с УВК РА, дает возможность сочетание в одном комплексе технологических функций МПЦ, связи с объектом и оперативно-технологическим персоналом (АРМ ДСП, АРМ ШН). 
     Организация связи УВК системы ЭЦ-ЕМ с объектами управления и контроля позволяет обеспечить до 56 контролируемых дискретных входов на один модуль ввода и до 48 управляемых дискретных выходов на один модуль вывода с общим суммарным ограничением по количеству модулей ввода и вывода на один шкаф до 17. 
     Контролируемые параметры, принимающие значения 0 или 1, являются дискретной информацией типа «сухой контакт». Контакты реле  используюьтся в качестве. Измеряемые параметры передаются только в  АРМ ШН.
     Электропитание устройств ЭЦ-ЕМ осуществляется переменным током от двух независимых фидеров (основного и резервного). Оснолвные характеристики напряженияя:
 ?/1н = 380 В или f/lH = 220 В
  частота 50 ± 1 Гц.
В качестве аварийного источника питания  применятся дизель-генераторная установка. 
     Решение комплекса задач в УВК и ПЭВМ рабочего места ДСП системы выполняется непрерывно и циклически. 
     Срок эксплуатации УВК достаточно продолжительный нет менее 25 лет, при условии своевременного проведения технический мероприятий по обслуживанию и замене отдельных блоков и узлов. 
     ЭЦ-ЕМ по расположению аппаратуры является центролизованной системой (все оборудование находится на посту ЭЦ) Благодаря реализованному релейному интрефейсу в системе ЭЦ-ЕМ сохранены релейные схемы непосредс.......................