ТРАНСВУЗ-2015.Часть 2

Ремонт и динамика подвижного состава

high availability) или готовность. Эти качества востребованы на железнодорожном транспорте.

АС железной дороги строятся по тем же принципам что и остальные, в них имеется несколько видов обеспечивающих подсистем. В своей работе оператор системы руководствуется инструкциями и правилами, которые являются методическим обеспечением. Действует оператор внутри организационной структуры своего предприятия. Взаимодействие оператора с компьютером осуществляется посредством периферийных технических средств человеко-машинного интерфейса, к которым средства отображения и ввода информации. Компьютер в свою очередь управляет производственным процессом, выдавая команды исполнительным механизмам, например, стрелочных переводов, станков или машин и получая информацию о состоянии управляемого объекта через датчики. Управляет компьютером и периферийными устройствами программное обеспечение, реализующее определенные алгоритмы и математические принципы, которые можно назвать математическим обеспечением АС. Компьютер при помощи сетевых протоколов и интерфейсов способен передавать данные по компьютерным сетям с большой скоростью и на большие расстояния, связываясь с другими компьютерами, которые могут являться рабочими местами систем более высокого уровня. Все рассмотренные обеспечивающие компоненты АС могут быть открытыми, в таком случае, мы имеем дело с идеальной открытой системой. Фактически же можно говорить о некоторой степени открытости.

Вообще говоря, открытые системы, если они являются распределенными, являются наиболее устойчивыми к действию внешних факторов, так как кризис действует на разных уровнях и в разных областях такой системы и не носит всеобъемлющего характера. Поэтому кризисные явления достаточно просто и с минимальными затратами купировать на локальном уровне.

При анализе открытых систем можно заметить очень важное свойство, назовем его инклюзивностью (оно же в некотором смысле является расширяемостью) – это когда система обладает и активно реализует возможность встраивания внутрь себя новых компонентов извне, при условии обеспечения их совместимости с уже существующими внутренними подсистемами. В рассматриваемом контексте это означает, что открытая система как бы «приветствует» новых производителей технических

120

ТРАНСВУЗ – 2015

компонентов, новые алгоритмы работы, инвестиции, инновации, бизнеспартнеров, новые рынки сбыта и т.п. новшества. Инклюзивность является динамической надсистемной характеристикой рассматриваемой системы, так как хотя и относится к характеристикам самой системы, касающейся развития ее во времени, однако в большой степени определяется отношениями с другими, окружающими ее системами и средой. Это свойство имеет дифференциальную природу, так как оцениваются соотношения между двумя и более состояниями исследуемой системы во времени или событийном пространстве.

Противоположным свойству инклюзивности является одновременно действующее с ним диссипативность системы, т.е. интенсивность процессов разрушения системы под действием внешних и внутренних факторов. Это свойство проявляется, например, в отсутствии прибыли компании, увеличению среднего возраста сотрудников, текучести кадров и поэтому низкой квалификацией и опытом работы персонала и повышенными затратами на обучение новых сотрудников, сокращением клиентской базы. Очевидно, что если количественные выражения интенсивностей инклюзивности и диссипативности равны между собой, то рассматриваемая система устойчива, если инклюзивность выше – то система динамически развивается. Развитие может проявляться в перестройке внутренней структуры системы (на которую требуются затраты энергии), в количественном росте системы, качественном улучшении показателей. Диссипация проявляется при чистой конкуренции в потере заказов клиентов, которые переходят к другим компаниям или видам транспорта, уходу из бизнеса в данном секторе субподрядчика или компаниипоставщика товаров, услуг. Ввод нового термина позволит охарактеризовать одним свойством рассматриваемое техническое явление и заменить целый спектр косвенно указывающих на него экономических характеристик преимущественно по природе технической системы. Эти понятия имеют смысл, конечно, только в достаточно чистой конкурентной среде рынка.

Свойство надежности на разных уровнях железнодорожной транспортной системы проявляется по-разному, в зависимости от функций, которые ожидают выполнения. На уровне отдельных узлов и деталей подвижного состава надежность связана с их безотказностью. На другом уровне под показателем надежности понимается вероятность доставки груза точно в оговоренный срок,

121

Ремонт и динамика подвижного состава

без опозданий. В любом случае безопасность является следствием обеспечения надежности. Отказ технической системы на любом уровне может вызывать нарушение безопасности, при этом нарушение безопасности почти всегда вызывает сбои в работе транспорта при устранении последствий таких событий. Таким образом разделять безопасность и надежность в сфере железнодорожного транспорта возможно только ради определенных целей и на одном конкретном уровне. В общем случае же следует говорить только о надежности. Безопасность же относится больше к регулятивной системе, являясь одним из универсальных принципов и условий функционирования технической системы в человеческом обществе.

Если говорить о надежности динамической системы, то к надежности нормального функционирования или эксплуатации, использования по назначению следует добавить и надежность изменения системы, которая проявляется в эффективности и быстроте ее «перестроечных» процессов, внедрения новых методик, систем автоматизации и надежности работы в период ее перестройки и адаптации. Нужно принять то, что период отлаженной работы всегда должен дополняться достаточно продолжительными периодами отладки системы, внедрения улучшений.

Перейдем на наивысший по отношению к железнодорожному транспорту уровень. В децентрализовано-конкурентных рыночных системах главной целью компании становится степень удовлетворения потребностей потребителей, а в условиях централизации управления железнодорожной отраслью важнейшими критериями являются различные внутренние показатели, которые могут не иметь никакого отношения к реальной экономической эффективности перевозок. Так, на железных дорогах США доля отправок, прибывших с просрочкой не превышает 1 – 2 %. На современных российских железных дорогах этот показатель хуже, чем в США, но существенно лучше, чем на дорогах СССР в условиях централизованного управления вагонными парками, когда эксплуатационные показатели были гораздо более высокими, чем сейчас [2].

Надежность на высоком системном уровне перестает быть только техническим термином, а в рыночных условиях становится конкурентным преимуществом компании. Однако конкуренция не является самоцелью, это лишь инструмент, создающий предпосылки для улучшения надежности, повышения качеств удовлетворения потребителей. Следует сказать, что в

122

ТРАНСВУЗ – 2015

существующих условиях, когда основная масса вагонов находится в управлении частных компаний, конкурентный механизм не работает так, как ожидали его создатели. Когда единственным перевозчиком является ОАО «РЖД», а транспортная связь представляет собой один-два железнодорожных пути, разделяемые одновременно движущимися по ним пассажирами и грузами, сложно ожидать качественных скачков в области скорости и надежности доставки, обеспечиваемых разными операторскими компаниями. Опыт показывает, что обычно, когда какая-либо компания обеспечивает наиболее эффективный способ работы на рынке, то результатом является поглощение этой компанией своих обанкротившихся конкурентов, и в итоге получается опять же некий квази-монополист, сохраняющий стабильную, но при этом эффективную организацию своей деятельности. В результате реформ же образовались несколько тысяч компаний-операторов вагонов, на самом деле не конкурирующих между собой, так как техническое состояние подвижного состава, сроки и тарифы доставки определяются инфраструктурными предприятиями, а стремящимися наоборот обособить свой вагонный парк, и использовать его исключительно только для своих узких нужд. Естественно, что при этом «традиционные» эксплуатационные показатели железнодорожного транспорта страдают. Кроме того, настолько громоздкая система мелких собственников увеличивает численность работников и усложняет аппарат (и, следовательно, его надежность) по взаимодействию с ними со стороны инфраструктурных предприятий, например для организации текущего ремонта и технического обслуживания, усложняет логистику и складское хозяйство при организации доставки и хранения запасных частей, требующихся при ремонте и эксплуатации. Часто запасные части и металлолом не вывозятся долгое время и занимают значительные пространства инфраструктурного предприятия. Однако рыночные механизмы включаются в другом месте. Собственники вагонов стремятся сократить издержки за счет закупки дешевых и низкокачественных запасных частей. Наличие таких сложностей, конечно же, не улучшает показателей надежности перевозок, а следовательно и безопасности пассажиров и работников транспорта. Таким образом, наличие такой рыночной конкуренции, не позволяет улучшить показатели надежности и эффективности железнодорожного транспортного обслуживания.

123

Ремонт и динамика подвижного состава

В автоматизированных системах сейчас важнейшей составляющей является программное обеспечение. В настоящее время это наиболее сложная часть АС. При этом, если стремиться к открытым системам, то и эта часть АС должна соответствовать общему тренду. Однако в условиях вертикально интегрированной системы управления и внедрения автоматизированных систем на железнодорожном транспорте возникают проблемы, вызванные их недостаточной гибкостью. Например, универсальная инфраструктурная АС может вести себя по-разному на предприятиях разной мощности, не обеспечивая нужного функционала и производительности работ, требуя при эксплуатации больше персонала и трудозатрат. Своевременное устранение этих проблем не гарантировано даже в том случае, если соблюдена формальная последовательность мероприятий фазы жизненного цикла «Внедрение», которые распределены по нескольким последовательным стадиям [3]: подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие; предварительные испытания; опытная эксплуатация; приемочные испытания. Здесь нужно учитывать различный масштаб предприятий инфраструктуры и местные условия. Все стадии внедрения единой инфраструктурной АС нужно будет проводить параллельно или последовательно на различных предприятиях, с устранением обнаруженных проблем, что очевидно требует больших затрат времени и сил.

Решением описанной проблемы может стать повышение гибкости АС за счет открытости программного обеспечения. Однако наличие формальной возможности изменить программное обеспечение и модульный состав АС не означает практическую возможность использования возможности. Если у эксплуатирующего персонала нет специализированных знаний в области программирования, или когда, например, в штате эксплуатационного или ремонтного депо не предусмотрен программист, то фактически автоматизированная система перестает быть открытой. Кроме того, снижать доступность изменения программного обеспечения может использование платных средств написания программ для АС. Этого можно избежать, если для программирования использовать бесплатное, доступное для скачивания, соответствующее наиболее доступным для освоения стандартам программирования средство для создания управляющих программ. К таким средствам можно отнести язык функциональных блоковых диаграмм FBD,

124

ТРАНСВУЗ – 2015

который описывает связи между входными переменными и выходными переменными функциональных блоков (стандарт IEC-1131).

По аналогии со стандартами интерфейсов на программном и аппаратном уровне, организационная структура также может стать открытой. В любом случае, целью реализации открытости является достижение приемлемой быстроты реакции системы на внешние воздействия, для максимизации показателей эффективности при достижении стратегических целей компании. Поэтому высокая адаптируемость системы к изменениям внешних факторов является основной целью обеспечения открытости организационнотехнической системы. Имея это в виду, в некоторых местах стартизацию можно ослабить. Например, в области организации производства, при оформлении технологических документов и процедуры их изменения. Не должно быть организационных задержек и неоправданных затрат времени для изменения существующей технологии, когда результатом изменения будет повышение экономичности и качеств производимых товаров и услуг. Тем не менее, для этого важно все же стандартизировать процедуры модификации системы, с целью получения более эффективной ее структуры и организации работы.

Таким образом, зная основные принципы и цели развития открытых систем можно увидеть положительные и негативные явления, снижающие надежность функционирования перевозочного процесса на железной дороге. Анализ процессов в парадигме открытой системы, к которой стремится железнодорожная отрасль, позволяет лучше разобраться в причинах возникновения и способах решения технических, организационных и экономических проблем железнодорожного транспорта.

Список литературы

1.Денисенко, В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием [Текст] / В. В. Денисенко. – М.: Горячая линия Телеком, 2013. – 606 с.

2.Хусаинов, Ф. И. Реформа железнодорожной отрасли: проблемы незавершённой либерализации. Аналитический доклад для Экспертного института Национального исследовательского университета «Высшая школа

125

Ремонт и динамика подвижного состава

экономики» [Электронный ресурс] / Ф. И. Хусаинов. – www.hse.ru/data/ 2014/12/12/1104741805/husainov_doklad_hse.pdf

3. Рудинский, И. Д. Технология проектирования автоматизированных систем обработки информации и управления. [Текст] / И. Д. Рудинский. – М.: Горячая линия – Телеком, 2011. – 304 с.

УДК 656.2 (094)

Г. Г. Ахмедзянов, В. С. Матренин, Д. Д. Посох

ИССЛЕДОВАНИЕ ОТКАЗОВ УСТРОЙСТВ СЦБ ПО ПРИЧИНАМ ХИЩЕНИЯ И ПОРЧИ ПОСТОРОННИМИ ЛИЦАМИ

Рассмотрена проблема защищенности устройств СЦБ от актов вандализма. Приведен краткий анализ повреждения устройств по причине вандализма. Рассмотрены современные способы защиты и технические решения для повышения безопасности.

Возникновение вандализма на железнодорожном транспорте связано с материальными выгодами, террористическими актами и непониманием последствий нарушения работы аппаратуры. Неправильная работа устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики может приводить к событиям различной тяжести, приносящим вред здоровью и жизнедеятельности человека, большим материальным затратам на восстановление и замену оборудования.

В 2013 году в хозяйстве автоматики и телемеханики было допущено 389 случаев нарушений нормальной работы устройств ЖАТ по причине умышленных порч и краж. Наибольшее количество нарушений произошло в границах Московской – 117/104 и Октябрьской – 78/135 ДИ железных дорог. Распределение случаев отказов устройств ЖАТ по причине умышленной порчи и кражи за 2012/13 годы по железным дорогам представлено на диаграмме:

126

ТРАНСВУЗ – 2015

Сравнительные данные по количеству основных поврежденных устройств и их элементов в 2012/13 годах приведены в табл. 1.

Таблица 1

Сравнительные данные по количеству основных поврежденных устройств и их элементов в 2012/13 годах

127

Ремонт и динамика подвижного состава

Стрелочные приводы Одним из мест, наиболее часто подвергающихся вандализму, являются

стрелочные электроприводы. На данный момент на сети железных дорог широко используют стрелочные приводы типа СП6-К (рис. 1).

Рис. 1. Электропривод СП6-К

Для повышения вандалоустойчивости электропривода внедрены:

●конструкция замка, в комплект которого входит основной замок крючкового типа и кодовый замок повышенной надежности; в конструкцию кодового замка введена автоматическая блокировка кодового замка от запирания крышки электропривода;

●защита шарниров в конструкцию крышки электропривода.

Релейные шкафы Шкаф ШРУ-М представляет собой сборно-сварную металлическую

конструкцию с двумя одностворчатыми дверями: передней и задней для доступа к приборам и амортизированный статив для размещения штепсельных и нештепсельных приборов.

Для улучшения вандалоустойчивости ШРУ-М проведены следующие мероприятия:

1.С целью защиты проводников от механического повреждения и обеспечения полной герметизации в местах ввода кабелей применены сальники и кабельные зажимы для фиксации, изготовленные из листовой стали оцинкованной или хромированной.

2.Установлен третий шарнир в узле навески дверей и упрочнено запорное устройство для повышения вандалозащищенности шкафа.

128

ТРАНСВУЗ – 2015

Однако в релейных шкафах до сих пор применяется стандартная защита под замок с ключом «5», который легко вскрывается ломом. В последнее время участились случаи взлома шкафов и кражи реле. Для защиты шкафов в Абаканской дистанции сигнализации, централизации и блокировки в 2008 году было предложено техническое решение для защиты шкафов ШМ-2, ШМ-3. Установка крепления под массивный «гаражный» замок с цилиндрическим проворачивающимся штоком (рис. 2).

Рис. 2. «Гаражный» замок с цилиндрическим проворачивающимся штоком: 1 – болт с головкой под пятигранный ключ; 2 – чашка; 3 – шайба; 4 – дверь; 5 – усиливающий уголок; 6 – полка; 7 – сварка; 8 – гайка

Помимо этого, в верхней и нижней полках просверливается отверстие, с обратной стороны приваривается гайка М12. В правой двери напротив просверливаются отверстия, специальными болтами производится прикручивание двери к полкам. Специальный болт выполнен под ключпятигранку и имеет защитную чашечку, исключающую захват головки болта различными приспособлениями. Для усиления полки можно использовать по всей длине металлический уголок 32х32 мм.

Кабель СЖАТ Железнодорожный вандализм, выражающийся в порче кабельных

устройств ЖАТ и хищениях кабеля, представляет серьёзную угрозу для безопасности поездного движения. Для повышения сохранности кабелей всё чаще в качестве соединительных муфт предпочитают использовать вместо привычных и отлично себя зарекомендовавших наземных муфт типа МГУ и РМГУ подземные муфты МСБ-П.

129