Глава 2. Проектирование автоматизированной системы передачи
В настоящее время существует большое количество масштабируемых систем автоматического управления движением поездов. Они различаются по принципам и техническим решениям, используемым при их разработке, а также по степени автоматизации – от автоматизированного движения поезда с информационной поддержкой машиниста (режим подсказки) до полностью автоматического управления движением с максимальной эксплуатационной гибкостью.
Система управления движением поезда «Витязь»
В Московском метрополитене используется система управления, безопасности и технической диагностики «Витязь», построенная как многопроцессорная локальная вычислительная сеть. Система «Витязь» предназначена для установки на вагонах метро моделей 81-740/741, 81-760/761 и их модификаций.
Система «Витязь» выполняет следующие основные функции:
обеспечение управления поездом и вагонным оборудованием в режиме ручного управления;
автоматическое ограничение скорости поезда по сигналам с рельсовой линии (автоматическое регулирование скорости – АРС);
сигнализацию о допустимой, предупредительной и текущей скоростях (автоматическая локомотивная сигнализация – АЛС);
обеспечение технической диагностики и сигнализации о неисправностях вагонного оборудования и самой системы;
обеспечение управления климатическими установками салонов вагона, переключение режимов работы кондиционеров (зима/лето);
обеспечение обмена информации между блоками системы «Витязь»;
ввод информации с устройства первоначального ввода и вывод информации на устройство отображения информации;
выдачу рекомендаций машинисту по оптимальному управлению электропоездом.
Система «Витязь» состоит из следующих основных блоков:
Блок управления поездом
Блок управления поездом (БУП) - центральный микропроцессорный блок, устанавливается в головных вагонах поезда, является специализированным блоком логической обработки информации, выполняет функции диспетчеризации и обеспечивает:
ведение поезда в ручном режиме (под управлением машиниста);
централизованное управление вспомогательными устройствами и оборудованием вагонов;
диагностирование аппаратов и устройств оборудования вагонов;
прием управляющих сигналов от пультов управления и контроллера машиниста и вывод сигнализации о состоянии основного вагонного оборудования;
обмен информацией по поездной магистрали (основной и резервной) с блоком управления вагоном и хвостовым (головным) блоком управления поездом, а также обмен информацией с блоком автоматической регулировки скорости;
решение задач оперативного изменения конфигурации системы управления «Витязь» при наличии сигналов о неисправностях блоков, входящих в систему;
Блок управления вагоном.
Блок управления вагоном (БУВ) размещается в каждом вагоне поезда и является специализированным микропроцессорным вычислительным блоком логической обработки информации и предназначен для управления и технической диагностики оборудования отдельного вагона состава.
Блок БУВ выполняет следующие основные функции:
обмен информации с БУП;
опрос датчиков вагонного оборудования и техническую диагностику вагонного оборудования;
выработку управляющих воздействий для блока управления тяговым приводом (БУТП) и тормозной системы с учетом информации датчиков вагонного оборудования;
управление вагонным оборудованием (освещение салона, открытие и закрытие дверей и т.д.).
Блок РПДП
Блок РПДП предназначен для регистрации параметров движения поезда, сохранения зарегистрированных данных в рабочих и аварийных ситуациях. Принимаемые РПДП данные регистрируются в энергонезависимой памяти накопителя. После первого заполнения всего объема памяти, принимаемые данные вытесняют из накопителя наиболее ранние и записываются на их место. Временной объем накопителя составляет не менее 72 часов. Продолжительность хранения зарегистрированной информации составляет не менее 1000 часов, при условии, что эта информация не вытесняется вновь поступившей, независимо от наличия питания регистратора.
Система определения местоположения (СОМ).
СОМ предназначена для определения местоположения состава на линии. К блоку данной системы подключается RFID-считыватель информации, собирающий информацию о местоположении состава от расположенных на рельсах меток.
Рис. Функциональная схема системы «Витязь»
Список сокращений к функциональной схеме системы «Витязь»
БКПУ (БУП) – бортовой компьютер поездного управления
БКВУ (БУВ) – бортовой компьютер вагонного управления
ГУМ – головная управляющая магистраль
ПУМ – поездная управляющая магистраль
ВУМ – вагонная управляющая магистраль
ПДМ – поездная диагностическая магистраль
РПДП – регистратор параметров движения поезда
УПИ1,2 – устройство приема информации 1,2
ОПУ – основной пульт управления
КМ – контроллер машиниста
Л.Инд. – лампы индикации
БКЦУ – блок коммутации цепей управления
ВПУ – вспомогательный пульт управления
ВО – вагонное оборудование
БМЦИС – блок микропроцессорной цифровой индикации системы
МДС – многоканальный дисплей скорости
ИСГ – измеритель скорости головной
МФДУ – многофункциональный дисплей управления
БТБ – блок тормоза безопасности
СОМ – система определения местоположения
ДЦ – диспетчерский центр
АДУТ – адаптер управления торможением
АДУВ – адаптер управления вагонным оборудованием
АДУД – адаптер управления дверями
ПСН – преобразователь собственных нужд
БУТП – блок управления тяговым приводом
Соединение основных блоков системы, а также вспомогательного оборудования происходит посредством интерфейса CAN.
Для обеспечения регистрации параметров в РПДП система «Витязь» задействует все блоки, входящие в ее состав, а также датчики вагонного оборудования. Данные с результатами технической диагностики записываются в РПДП, и по прибытии поезда в электродепо переносятся на стационарный пункт расшифровки РПДП (для переноса информации сегодня используются переносные накопители информации).