Безопасность и эффективность микропроцессорных систем. Комплексные решения актуальных задач. (журнал "РЖД-Партнер", №18, 2010)

Последнее время все чаще поднимаются вопросы повышения безопасности железнодорожных перевозок, оптимизации работы хозяйств СЦБ, необходимости перехода на принципиально новый уровень управления движением поездов. При этом  внедряемые технические средства должны быть не просто многофункциональными и надежными, но и высокорентабельными, экономически эффективными. Дилемма? Вовсе нет, считают специалисты научно-производственного центра «Промэлектроника», одной из ведущих российских компаний, разрабатывающей и внедряющей микропроцессорные системы железнодорожной автоматики и телемеханики. Современные технологии, комплексный подход к задачам внедрения и эксплуатации  - основа развития отрасли при оптимальном соотношении «цена-качество».

Среди основных проблем, ограничивающих эффективность управления безопасностью движения, можно отметить:

-  старение основных фондов в хозяйстве СЦБ, значительно превышающее темпы их обновления и модернизацию. Основная масса применяемых систем разрабатывалась в 60-х-70-х годах прошлого века на базе релейно-контактной и дискретной полупроводниковой техники. Релейные, механические, релейно-процессорные системы железнодорожной автоматики имеют ряд недостатков, делающих их использование экономически невыгодным и технически бесперспективным;

- раздробленность процесса внедрения современных систем ЖАТ: производством, проектированием, строительством и сервисным обслуживанием занимаются различные организации. Возникающие проблемы на стыках между этими организациями усугубляются;

-  отсутствие системной увязки, унификации и интеграции на программном уровне между микропроцессорными системами разных производителей. Как следствие – проблемы стыковки микропроцессорных систем различных производителей, наличие на объекте нескольких отдельных комплектов МПУ ЖАТ.

Решить эти проблемы возможно благодаря вводу в эксплуатацию современных микропроцессорных систем железнодорожной автоматики, высокой степени интеграции различных систем безопасности в единых аппаратно-программных комплексах, сосредоточению ответственности за все процессы жизненного цикла систем в руках одного предприятия, способного выполнять разработку, производство, проектирование, строительство и сервисное обслуживание систем ЖАТ.

 

Безопасность и интеграция.

Появление нового поколения средств автоматики и телемеханики, основанного на микроэлектронной элементной базе и вычислительной технике, цифровых сетях передачи информации, принесло новые требования к определению надежностных характеристик и показателей безопасности.

Более надежная элементная база, структурное и элементное резервирование, введение параметрической и информационной избыточности, применение средств диагностики и другие меры приводят к тому, что вероятность отказов в новых устройствах железнодорожной автоматики меньше, чем в традиционных релейных устройствах.

Целый комплекс таких современных микропроцессорных систем железнодорожной автоматики разработан специалистами научно-производственного центра «Промэлектроника». Благодаря уникальным технологиям данные системы способны обеспечивать высокий уровень безопасности движения в самых разных условиях эксплуатации, на участках любой протяженности и с любой интенсивностью движения.

Использование базовых универсальных узлов, унифицированных аппаратно-программных платформ позволяет добиться идеальной интеграции систем. Так, на базе широко применяемой   системы контроля свободности участков железнодорожного пути методом счета осей ЭССО  разработана  система определения типов вагонов СОВА. На основе базового блока контроллера ББК  -  перегонные системы безопасности:  микропроцессорная полуавтоматческая блокировка МПБ, система автоматического управления переездной сигнализацией МАПС.

Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов МПЦ-И позволяет интегрировать на программном уровне смежные системы железнодорожной автоматики (переездную сигнализацию, полуавтоматическую и автоматическую блокировки, линейные пункты ДЦ, центры радиоблокировки и т.п.).

Автоматическая локомотивная сигнализация с использованием радиоканала АЛСР представляет собой интегрированную и многофункциональную систему управления движением поездов с использованием спутниковых технологий, высокоскоростных цифровых радиоканалов и точечных каналов связи с локомотивом.

           

Экономическая эффективность.

         Помимо высокого уровня надежности и безопасности, ввод в эксплуатацию микропроцессорных систем ЖАТ взамен традиционных релейных систем позволяет добиться существенной экономической эффективности.

Экономический эффект возникает за счет:

-          экономии эксплуатационных расходов, связанных с показателями работы подвижного состава, технического обслуживания и ремонта устройств СЦБ (на 70-90%);

-          снижения энергозатрат и затрат прочих ресурсов (на 30-50%);

-          повышения коэффициента готовности систем ЖАТ;

-          экономии ­капитальных вложений в развитие станционных путей, оборотных средств на грузы в пути.

            В соответствии с выполненными НПЦ «Промэлектроника» технико-экономическими обоснованиями применения микропроцессорных систем СЦБ срок окупаемости проектов составляет от 1 года до 4,5 лет в зависимости от типов систем, размера станций и технологии работ. Учитывая то, что для народнохозяйственных проектов обычно считается приемлемым срок окупаемости 8-10 лет, а назначенный срок службы оборудования не менее 15 лет, внедрение микропроцессорных систем высокорентабельно.

 

            Если говорить о внедрении конкретных микропроцесосорных систем, то, например, внедрение микропроцессорной централизации стрелок и сигналов взамен традиционной релейной электрической централизации (ЭЦ) обоснованно с экономической точки зрения.

При увеличении размера станции и/или объёма поездной и маневровой работы удельная стоимость оборудования релейных ЭЦ в пересчёте на 1 стрелку остаётся практически неизменной, а микропроцессорных и релейно-процессорных падает. Это обусловлено увеличением сложности релейной схемотехники на крупных станциях. В микропроцессорных же системах есть минимально необходимый для функционирования аппаратно-программный комплекс, поэтому удельная стоимость в пересчёте на 1 стрелку на малых станциях велика. Зато наращивание взаимосвязей при увеличении размеров станции и введение дополнительных функций выполняется преимущественно программным способом, что и даёт в результате падение удельной стоимости при внедрении МПЦ на средних и крупных станциях.

 На малых станциях снизить стоимость возможно, применяя конфигурацию МПЦ для управления группой малых станций с одной опорной станции. Это решение позволяет удешевить минимально необходимый аппаратно-программный комплекс и сместить точку окупаемости проекта в сторону станций даже размером до 10 стрелок. Кроме того, существенно уменьшаются расходы на выполнение строительно-монтажных работ и сроки строительства. Таким образом, опровергается тезис о том, что применение микропроцессорных централизаций экономически эффективно лишь на крупных станциях.

          Следует также учитывать динамику стоимости производства систем МПЦ. При росте объёмов производства достигается существенное снижение себестоимости продукции, а, следовательно, отпускной цены производителя и сроков окупаемости проекта для заказчика.

            При массовом и комплексном внедрении микропроцессорных систем удельная стоимость их жизненного цикла в пересчёте на 1 стрелку будет меньше, чем у традиционных релейных систем.

Оригинальную версию материала можно увидеть здесь