Состав и техническое обеспечение СТДМ АДК-СЦБ на уровнях дистанции СЦБ и дороги

СТДМ АДК-СЦБ предусматривает централизацию данных о состоянии устройств ЖАТ на следующих уровнях:

- ЦПДМ – центральный пост диагностики и мониторинга, расположенный в дистанции СЦБ;

- ЦДМ – центр диагностики и мониторинга, размещаемый на базе дорожного (регионального) центра управления перевозками;

ЦПДМ обеспечивает сбор в режиме реального времени, длительное хранение и централизованную обработку информации, поступающей с линейных пунктов диагностирования. Оперативный персонал, управляющий диагностическим комплексом, на основе полученных данных обеспечивает планирование процесса технического обслуживания и ремонта устройств ЖАТ, а также организацию процесса устранения сбоев и неисправностей.

ЦДМ обеспечивает комплексный анализ функционирования технических средств ЖАТ на дороге на основе формирования БД для принятия управленческих решений. Оперативный персонал центрального поста мониторинга обеспечивает правильность функционирования системы посредством управления ее ресурсами (администрирование системы ТДМ), ведение нормативной и справочной информации.

ДДЦ-ТДМ проектируются на уровне ЦДМ и обеспечивают централизацию работы диспетчерского аппарата службы Ш и взаимодействия с оперативным и технологическим аппаратом всех ШЧ, расположенных в пределах дороги.

ЦПДМ оборудуются комплексами КДК-ШЧД АДК-СЦБ в составе следующего основного оборудования:

- СБ-КДК - системный блок КДК (типовое оборудование КДК) выполнен на основе 19” шкафа и содержит источник бесперебойного питания, защитные устройства, коммутационное оборудование; предназначен для установки в него оборудования, предусмотренного проектом КДК-ШЧД;

- СКД ШЧД - сервер контроля и диагностирования (типовое оборудование КДК) предназначен для сбора, хранения и предоставления диагностических протоколов, сбора информации по текущему состоянию устройств и выдаче этой информации по запросам;

- СКД УФ - предназначен для выполнения технологических задач КЗМ (комплекс задач мониторинга), а также является шлюзом между системой АСУ-Ш-2 и системой АДК-СЦБ, а также смежными системами ТДМ;

- БЛС - блок локальной сети (типовое оборудование КДК) предназначен для организации локальной вычислительной сети (ЛВС) по протоколу Ethernet 10/100 Base-T;

- БС - блок связи (типовое оборудование КДК) выполняет функции маршрутизатора и (или) межсетевого экрана в ЛВС и предназначен для управления потоками данных в ЛВС по протоколу Ethernet 10/100 Base-T, по каналам/потокам Е1 (при необходимости);

- СТВ-ГЛОНАСС – сервер точного времени – предназначен для синхронизации времени на объектах автоматизации;

В состав КДК-ШЧД входит оборудование АРМ: АРМ ШЧДМ - автоматизированное рабочее место диспетчера (инженера-технолога) диагностирования, мониторинга и техобслуживания устройств на уровне дистанции ШЧ предназначено для отображения информации о состоянии устройств СЦБ зоны обслуживания дистанции ШЧ;

Количество составных частей для конкретного исполнения КДК-ШЧД устанавливается конкретным рабочим проектом КДК-ШЧД.

КДК-ШЧУ выполняет функции КДК-ШЧД для участка железной дороги (централизация данных от ЛПД АДК-СЦБ одного участка, узла).

В состав КДК-ШЧУ входит оборудование АРМ: АРМ ШЧУДМ - АРМ диспетчера (инженера-технолога) диагностирования, мониторинга и техобслуживания устройств на уровне участка предназначено для отображения информации о состоянии устройств СЦБ участка железной дороги.

Рис. 2.1 Структурная схема КДК ШЧД

ЦДМ оборудуется комплексом ДДЦ ТДМ АДК-СЦБ в составе следующего основного оборудования:

- серверное оборудование (и часть оборудования ЛВС ДДЦ ТДМ):

а) сервер(ы) СКД УФ предназначен для централизации, хранения и обработки данных в унифицированном формате;

б) сервер(ы) контроля и диагностирования СКД ШД предназначенный для централизации, хранения и обработки данных в формате ЛПД;

в) блок связи (БС) – предназначен для маршрутизации потока данных и обеспечения информационной безопасности при подключении к СПД - ОбТН (Intranet);

г) блок локальной сети (БЛС) – предназначен для организации локальной сети;

д) системный блок КДК (СБ-КДК) – предназначен для обеспечения бесперебойным электропитанием, кроссирования цепей электропитания и цепей данных оборудования ДДЦ ТДМ, а также для установки серверного, связевого оборудования и средств настройки и отладки программного обеспечения;

е) сервер точного времени (СТВ-ГЛОНАСС) – предназначен для синхронизации времени на объектах автоматизации;

ж) средства настройки и отладки ПО – предназначены для установки программного обеспечения на СКД, настройки и отладки программ.

- оборудование ЛВС ДДЦ ТДМ (блок локальной сети и пассивное оборудование ЛВС ДДЦ ТДМ);

- табло коллективного пользования (ТКП) – предназначено для отображения информации;

- графическая станция (ГС) – предназначена для управления ТКП;

- системный блок КДК;

- автоматизированные рабочие места инженеров-технологов АРМ ДДЦ ТДМ.

Рис. 2.2 Структурная схема ДДЦ ТДМ

Локальная сеть ЦПДМ включает коммутатор Ethernet. При необходимости подключения к СПД IntraNet ОАО «РЖД» локальная сеть ЦПДМ комплектуется межсетевым экраном или маршрутизатором с функцией межсетевого экрана.

К коммутатору подключены (рис. 2.3):

- Сервер СКД УФ ЦПДМ;

- Сервер СКД ШЧД;

- Серверы систем ТДМ;

- Сервер АСУ-Ш-2;

- межсетевой экран или маршрутизатор с функцией межсетевого экрана;

- IntraNet ОАО «РЖД».

Серверы систем ДЦ и МПЦ подключаются через IntraNet ОАО «РЖД».

Коммутатор выбирается с учетом пропускной способности, обеспечивающей необходимый обмен информацией между Серверами ДЦ и МПЦ, Сервером СКД ШЧД, Сервером АСУ-Ш-2 и Сервером ТДМ.

Рис. 2.3 Типовая структурная схема сети передачи данных
на уровне ЦПДМ

Типовая структурная схема сети передачи данных на уровне ДДЦ-ТДМ представлена на рис. 2.4.

Рис. 2.4 Структурная схема информационного обмена ДДЦ-ТДМ

Локальная сеть ДДЦ-ТДМ имеет два центра с 24-канальными коммутаторами Ethernet, соединенными между собой оптической линией связи Gigabit Ethernet.

К первому коммутатору подключены:

- центральные Серверы СКД УФ;

- унифицированный Сервер СТДМ (разработкиООО «КИТ»);

- маршрутизатор с функцией межсетевого экрана;

- IntraNet ОАО «РЖД».

Ко второму коммутатору подключены:

- АРМы инженеров-технологов по мониторингу;

- графическая станция № 1, осуществляющая вывод данных на видеотабло коллективного пользования;

- графическая станция № 2, осуществляющая вывод данных на дополнительный монитор.

Сервера СКД ШД и систем ТДМ, АСУ-Ш-2, АСК-ПС, ГИД и т.п. в зависимости от места их расположения подключаются к первому коммутатору или к IntraNet ОАО «РЖД».

Gigabit Ethernet в локальной сети ДДЦ-ТДМ обеспечивает требуемую производительность сети, быстроту доступа к БД с рабочих мест инженеров-технологов по мониторингу и оперативность индикации.

Коммутатор 1 выбирается с учетом пропускной способности, обеспечивающей необходимый обмен информацией между Серверами: Сервер ДЦ; Сервер МПЦ; Сервер СКД ШД; Сервер АСУ-Ш-2; Сервер АСК-ПС; Унифицированный Сервер ТДМ; Центральный Сервер.

Коммутатор 2 выбирается с учетом пропускной способности, обеспечивающей необходимый обмен информацией между графическими станциями и АРМми инженеров-технологов по мониторингу с центральным Сервером.

Сервер СКД УФ устанавливается на уровнях ЦПДМ и ЦДМ. Программное обеспечение Сервера УФ ЦПДМ может быть установлено как на отдельных аппаратных средствах, так и на имеющемся Сервере СКД ШЧД. На уровне ЦДМ должны выделяться отдельные аппаратные средства для функционирования комплексов задач Сервера СКД УФ ЦДМ.

Сервер СКД УФ на уровнях ЦПДМ и ЦДМ является шлюзом между системой АСУ-Ш-2 и системой АДК-СЦБ, а также смежными системами ТДМ, выполняя задачи по подготовке данных для АСУ-Ш-2 и информационного взаимодействия с АСУ-Ш-2. Структурная схема информационного взаимодействия представлена ниже на рис. 2.5.

Рис.2.5 Схема информационного взаимодействия

Сервер СКД УФ является потребителем информации о текущем состоянии унифицированных объектов, отказов, предотказов и технологических операций, выявленных системой АДК-СЦБ, смежными системами ТДМ, а также модулем преобразования данных систем ДЦ. Модуль преобразования данных систем ДЦ устанавливается в составе программного обеспечения Сервера СКД УФ. Для разделения систем передачи данных ПО модуля преобразования данных систем ДЦ может устанавливаться на отдельных аппаратных средствах.

Сервер СКД УФ на основе данных, полученных от ЛПД АДК-СЦБ, смежных систем ТДМ, а также от модуля преобразования данных систем ДЦ, формирует и передает в АСУ-Ш-2 отчет о выполнении технического обслуживания.

Правильный выбор структуры информационного взаимодействия и структуры программных модулей является определяющим в интеграции всех уровней СТДМ АДК-СЦБ.

Для обеспечения взаимодействия систем на верхних уровнях создан унифицированный обмен, технология которого описана в технических решениях «Унификации информационного взаимодействия систем ТДМ с автоматизацией обмена с АСУ-Ш-2» 62130-22ТР.

Взаимодействие между системами на уровнях ЦПДМ и ЦДМ выполняется для централизации данных о состоянии и работоспособности устройств ЖАТ и автоматизации обмена с АСУ-Ш-2 на основе Сервера СКД УФ. Централизация данных позволяет предоставить инженерам-технологам уровней ЦПДМ и ЦДМ наиболее полную информацию для принятия оперативных управленческих решений по устранению неисправностей устройств ЖАТ и проведению технического обслуживания.

Основным протоколом взаимодействия со смежными системами является унифицированный обмен, определенный техническими решениями 62130-22ТР. В комплексе задач мониторинга (КЗМ) в рамках унификации информационного взаимодействия на уровнях ЦПДМ и ЦДМ решаются следующие основные задачи:

· на уровне ЦПДМ: преобразование данных о состоянии и работоспособности устройств ЖАТ на станциях и перегонах, оборудованных комплексами АДК-СЦБ, в унифицированный формат;

· на уровнях ЦПДМ и ЦДМ: преобразование данных о состоянии сигналов ТС и самодиагностики от систем ДЦ в унифицированный формат;

· на уровнях ЦПДМ и ЦДМ: централизация данных в унифицированном формате от ЛПД АДК-СЦБ, систем ДЦ, а также смежных систем ТДМ, поддерживающих унифицированное взаимодействие на основе центрального Сервера СКД УФ. В том числе для уровня ЦДМ выполняется централизация данных от Сервера СКД УФ на уровне ЦПДМ;

· на уровнях ЦПДМ и ЦДМ: решение на Сервере СКД УФ задач выявления фактов ТО для КЗ КТО-ЖАТС из состава АСУ-Ш-2;

· на уровне ЦПДМ: обеспечение уровня ЦДМ информацией о состоянии и работоспособности устройств ЖАТ;

· на уровне ЦДМ: обеспечение уровня Департамента автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» информацией о состоянии и работоспособности устройств ЖАТ.

Задачи информационного взаимодействия решаются за счет организации информационных потоков между системами. Ниже приведены схемы информационных потоков на уровне ЦПДМ и ЦДМ с описанием их назначения (рис. 2.6 и 2.7).

Рис. 2.6 Схема информационных потоков на уровне ЦПДМ

Рис. 2.7 Схема информационных потоков на уровне ЦДМ

Обозначения на рис. 2.6 и 2.7.

1. Получение данных от линейных пунктов диагностирования, оборудованных ЛПД АДК-СЦБ. Система АДК-СЦБ на уровне ЦПДМ выполняет конвертацию этих данных в унифицированный формат, обеспечивая информационные потоки 2.

2. Передача данных от СКД ШЧД в унифицированном формате в сервер СКД УФ ЦПДМ и другие смежные системы, поддерживающие унифицированный протокол.

3. Получение данных на Сервере СКД УФ ЦПДМ о состоянии сигналов ТС от систем ДЦ и их конвертация в унифицированный формат.

4. Получение на Сервере СКД УФ ЦПДМ данных от смежных систем ТДМ в унифицированном формате.

5. Получение данных в унифицированном формате на автоматизированных рабочих местах и табло коллективного пользования:

- получение данных от Сервера СКД УФ ЦПДМ на АРМ ШЧДМ инженера ЦПДМ и АРМ ШЧД диспетчера ШЧ.

- получение данных от Сервера СКД УФ ЦДМ на АРМ ШДМ инженеров ЦДМ и табло коллективного пользования.

6. Информационное взаимодействие Серверов СКД УФ и АСУ-Ш-2:

- взаимодействие Сервера СКД УФ ЦПДМ и АСУ-Ш-2.

- взаимодействие Сервера СКД УФ ЦДМ и АСУ-Ш-2.

7. Передача данных в унифицированном формате от Сервера СКД УФ ЦПДМ на уровень ЦДМ в Сервер СКД УФ ЦДМ.

8. Передача данных в унифицированном формате от Сервера СКД УФ ЦДМ на уровень Департамента автоматики и телемеханики ОАО «РЖД».

Увязка системы АДК-СЦБ и смежных систем ТДМ с Сервером СКД УФ может быть организована как на уровне ЦПДМ, так и на уровне ЦДМ, а именно возможны следующие варианты (рис. 2.8).

Рис. 2.8 Варианты взаимодействия Сервера СКД УФ с системами ТДМ

Взаимодействие Сервера СКД УФ с системами ТДМ, в том числе с СКД ШЧД АДК-СЦБ на уровне ЦПДМ и Сервером СКД УФ ЦПДМ на уровне ЦДМ, осуществляется по унифицированному протоколу обмена. Взаимодействие с системами ТДМ позволяет получить, как состояния устройств ЖАТ с измерением их параметров, так и диагностическую информацию о работоспособности этих устройств.

Аппаратно-программные средства унификации информационного обмена обеспечивают:

- обмен данными о состоянии устройств СЦБ:

- станционных устройств;

- перегонных устройств;

- переездов;

- обмен информацией об отказах, предотказах и ТО устройств ЖАТ:

- отказы и предотказы устройств СЦБ;

- факты проведения ТО;

- самодиагностика систем ТДМ;

- самодиагностика смежных систем;

- обмен архивными данными для обеспечения оперативного разбора ситуаций на АРМ:

- поездное положение;

- измерения параметров устройств СЦБ;

- обмен информацией о техническом обслуживании и выполнении работ:

- плановое ТО;

- внеплановое ТО (по результатам диагнозов ТДМ).

Для обеспечения обмена информацией о состоянии унифицированных объектов, их диагностических ситуаций, фактах выполнения ТО, а также измерения параметров устройств настоящими типовыми материалами регламентируется следующие режимы обмена между двумя системами:

- протокол нормативно-справочной информации (НСИ), обеспечивающий получение информации от источника о перечне контролируемых унифицированных объектов, их выявляемых отказах, предотказах, ТО, а также о перечне унифицированных параметров и их нормалях;

- протокол реального времени, обеспечивающий в режиме реального времени получение текущего унифицированного состояния объектов, включая результаты измерений, их текущих выявленных отказов, предотказах и ТО;

- протокол архивных данных, обеспечивающий получение из архива состояния унифицированных объектов и их параметров за некоторый промежуток времени;

- протокол организации технического обслуживания, обеспечивающий передачу плана технического обслуживания, а также получения отчета о выполнении работ.

Взаимодействие с системами ДЦ выполняется по специальным протоколам обмена и в каждом случае требует разработки модулей взаимодействия. Общим требованием к взаимодействию с системами ДЦ является возможность получения полного поля сигналов ТС не реже чем 1 раз в три секунды.

На основе данных о состоянии сигналов ТС производится формирование состояний объектов в унифицированном формате и выявление диагностических ситуаций. Преобразование выполняется специальным модулем преобразования данных систем ДЦ на основе информационного обеспечения, разрабатываемого в рамках проектирования увязки с системами ДЦ.

Аппаратно-программные средства взаимодействия с системами ДЦ обеспечивают:

- обмен данными о состоянии сигналов ТС устройств СЦБ:

- станционных устройств;

- перегонных устройств;

- переездов;

- преобразование данных в унифицированный формат:

- состояния унифицированных объектов;

- обмен информацией о самодиагностике ДЦ;

- выявление диагностических ситуаций на основе состояния сигналов ТС

- отказы и предотказы устройств СЦБ;

- факты проведения ТО.

Аппаратно-программные средства взаимодействия с АСУ-Ш-2 обеспечивают:

- обмен информацией об отказах устройств ЖАТ:

- передача в АСУ-Ш-2 информации об отказах и предотказах устройств СЦБ;

- передачу в системы ТДМ зафиксированных отказов;

- обмен информацией о ходе выполнения ТО:

- передачу в системы ТДМ планов ТО;

- передача в АСУ-Ш-2 фактов проведения ТО;

- передача в АСУ-Ш-2 фактов автоматизированного ТО;

Взаимодействие систем ТДМ с АСУ-Ш-2 через Сервер ТДМ разделяется на ряд задач (рис. 2.9):

- синхронизация НСИ, обеспечивающая полуавтоматическое связывание идентификаторов объектов между системой ТДМ и Сервером СКД УФ, а также между Сервером СКД УФ и АСУ-Ш-2;

- оперативный обмен информацией о плане ТО, обеспечивающий передачу из АСУ-Ш-2 плана работ на текущие сутки в Сервер СКД УФ, а затем из Сервера СКД УФ в системы ТДМ для отображения на рабочих местах;

- оперативный обмен информацией о фактах выполнения ТО, обеспечивающий передачу выявленных фактов проведения ТО из систем ТДМ в Сервер СКД УФ, а затем из Сервера СКД УФ в АСУ-Ш-2.

- оперативный обмен информацией об отказах, предотказах и зафиксированных в АСУ-Ш-2 отказах устройств, обеспечивающий передачу информации о диагностических ситуациях из систем ТДМ в Сервер СКД УФ, а затем в АСУ-Ш-2;

В случае, когда система ТДМ не выполняет самостоятельного выявления фактов проведения ТО, Сервер СКД УФ снабжается дополнительным модулем выявления ТО на основе данных о состоянии устройств, получаемых из систем ТДМ и модуля увязки с системами ДЦ.

Рис. 2.9 Структурная схема информационного взаимодействия с АСУ-Ш-2

Рис. 2.10 Структура информационных потоков в ДДЦ-ТДМ

На рис. 2.10 представлена детализированная структура информационных потоков ДДЦ-ТДМ на примере Северо-Кавказской железной дороги. Здесь введены следующие условные обозначения:

- СУИВ – сервер унифицированного информационного взаимодействия;

- КУИВ – клиент унифицированного информационного взаимодействия;

- АСК-ПС – автоматизированная система контроля подвижного состава;

- МПО – модуль программного обеспечения.

Как следует из рис. 2.5 основные потоки информации поступают от Серверов КДК-ШЧД в дистанциях ШЧ, взаимодействующих с ЛПД АДК-СЦБ.

Передачу текущего поездного положения, сбоев устройств, контроль ТО и получение плана ТО обеспечивают СУИВ на уровне ШЧ, взаимодействующие с КУИВ ДДЦ-ТДМ.

В Центральный Сервер также поступают данные о состоянии сигналов ТС от систем ДЦ, которые преобразовываются в унифицированный формат.

Структура аппаратных средств ДДЦ-ТДМ предусматривает наличие унифицированного Сервера СТДМ разработки ООО «КИТ», с помощью которого обеспечивается взаимодействие с сетевым уровнем СТДМ.