Комплексы измерительно-вычислительные технического диагностирования и мониторинга устройств СЦБ перегонов ИВК-ТДМ

Назначение

Комплексы измерительно-вычислительные технического диагностирования и мониторинга устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) перегонов ИВК-ТДМ (далее - ИВК-ТДМ) предназначены для измерения аналоговых сигналов постоянного и переменного тока; временных параметров импульсных аналоговых и дискретных сигналов; сопротивления изоляции кабелей; контроля указанных выше параметров; контроля дискретных сигналов; формирование сигналов управления устройствами, не влияющими на безопасность движения поездов; обработки и отображения в цифровом и графическом виде измерительной информации.

Описание

ИВК-ТДМ могут применяться в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте для технического диагностирования и мониторинга устройств СЦБ перегонов, диспетчерского контроля; централизации (объединения) данных технического диагностирования и мониторинга в станционном комплексе АДК-СЦБ.

ИВК-ТДМ конструктивно, по измеряемым параметрам и параметрам связи совместимы с действующими и проектируемыми устройствами СЦБ и микропроцессорными устройствами на станциях и перегонах, имеют модульный принцип построения и состоят из следующих конструктивно законченных составных частей:

- блоков автоматики перегонов (БАп), устанавливаемых на объектах линейного уровня (сигнальные установки, переезды), предназначенных для съема дискретных и аналоговых сигналов диагностируемых устройств, первичной обработки сигналов (сравнение с предельными значениями) и передачи данных на станционные блоки автоматики;

- блоков автоматики станционных (БАс) - устройств, устанавливаемых на станции, выполняющих задачи приема данных от БАп, съема дискретных и аналоговых сигналов диагностируемых устройств, первичной обработки сигналов (сравнение с предельными значениями), технологической обработки диагностической информации, вывода информации о состоянии перегона, протоколирования результатов контроля, обмена информацией с другими системами.

Фото общего вида блоков БАп, БАс и модуль МДАВ2-Ц из состава ИВК-ТДМ приведены на рисунке 1.

По одному направлению («А» или «Б») к БАс может быть подключено до 30-ти блоков БАп (ограничено пропускной способностью линии связи).

В состав БАп входят:

- центральный концентратор информации (ЦКИ) на основе модуля МДАВ2-Ц с набором микромодулей;

- дополнительные концентраторы информации (ДКИ) на основе модуля МДАВ2 с набором микромодулей;

- концентратор связи (КС) с фильтрами концентратора связи по направлениям «А» и «Б» и процессором концентратора связи;

а)

б)

(в)

Рисунок 1 - Фото общего вида блоков (БАп) (а), Бас (б) и М МДАВ2-Ц (в) из состава ИВК-ТДМ.

- устройство электропитания тип 2 (УЭП тип 2);

- устройство бесперебойного питания тип 2 (УБП тип 2).

В состав БАс входят:

- модуль промышленного компьютера (МПК);

- концентратор связи (КС) с фильтрами концентратора связи по направлениям «А» и «Б» и процессором концентратора связи;

- устройство электропитания тип 1 (УЭП тип 1);

- устройство бесперебойного питания тип 1 (УБП тип 1);

- модули индикации МИ-1, МИ-2 или МИ-3;

- концентраторы информации (КИ) на основе модуля МДАВ2В или МДАВ2-Ц с набором микромодулей;

- измерители межжильного сопротивления изоляции ИМСИ-8, ИМСИ-8И, ИМСИ-12, ИМСИ-12И, ИМСИ-16.

Концентраторы информации (КИ) выполнены на базе модулей ввода-вывода МДАВ2 с микромодулями аналогового и дискретного ввода, дискретного вывода, измерения сопротивления изоляции, устанавливаемыми на наборном поле, благодаря чему достигается гибкость в применении различных типов измерительных каналов ввода\вывода, содержат канал контроля внутренней температуры (датчик установлен в модуле МДАВ2). На наборном поле модуля МДАВ2 может быть установлено не более 25-ти одноместных микромодулей.

Количество и состав микромодулей, устанавливаемых в КИ, определяется на этапе проектирования конкретного комплекса. Количество КИ, входящих в состав БАп, зависит от числа релейных шкафов на сигнальной установке и числа измеряемых (контролируемых) сигналов. Максимальный состав БАп - один ЦКИ и четыре - ДКИ. Конкретный состав комплекса указан в формуляре изделия.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) комплексов состоит из программного обеспечения модулей, микромодулей и ПО верхнего уровня ИВК-ТДМ, загружаемого в МПК.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО модулей и микромодулей

ПО модулей ИВК-ТДМ жестко установлено в модуль (микромодуль), идентификатор и версия ПО индицируются на специализированном оборудовании изготовителя. Доступ к входам программирования модулей ИВК-ТДМ отсутствует. Метрологические характеристики ИВК-ТДМ определены с учетом встроенного ПО модулей.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО верхнего уровня ИВК-ТДМ

Защищенность ИВК-ТДМ и его ПО от несанкционированного доступа обеспечивается следующими средствами физической и информационной защиты:

- МПК и модули ИВК-ТДМ при выпуске из производства пломбируются либо защищаются пломбами-наклейками;

- порты, по которым может осуществляться управление ИВК-ТДМ (порты клавиатуры и мыши, монитора, USB), не выведены на корпус комплекса;

- на случай срыва пломбы и несанкционированного подключения монитора и клавиатуры доступ к интерфейсу управления комплексом дополнительно защищен паролем;

- ИВК-ТДМ располагается в помещении с ограниченным доступом;

- дистрибутив ПО хранится у ответственного лица в запечатанном конверте и защищен паролем;

- при загрузке и при эксплуатации ПО, через определенные интервалы времени, целостность неизменяемых частей ПО (программных модулей, неизменяемых данных) контролируется хэш-кодом, алгоритм расчета и размер которого выбирается на этапе разработки; при адаптации ПО для каждого объекта его значение фиксируется в дистрибутиве ПО и хранится в базе данных изготовителя;

- прием и передача информационных и управляющих пакетов выполняется по специализированным протоколам обмена с проверкой формата сообщений; сообщения, не проходящие контроль, не принимаются.

У ровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений ПО ИВК-ТДМ - высокий в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Типовой состав измерительного канала: аналоговый вход микромодуля -наборное поле (плата MSTP-25) - модуль МДАВ2 (ДКИ) - линия связи «ЦКИ-ДКИ» -модуль МДАВ2 (ЦКИ) - КС в БАп - линия связи «точка-точка» (типа ДСН - двойного снижения напряжения) -...(N промежуточных точек с КС в каждой точке)... - КС в БАс -промышленный компьютер - монитор и (или) выход на линию связи с системой верхнего уровня.

Таблица 3. - Метрологические характеристики ИВК-ТДМ с модификациями микромодулей ММА1, ММА3, ММСИ2

Примечания:

1) среднеквадратическое значение напряжения переменного тока синусоидальной формы частотой 25, 50, 75 Гц, допускаемое отклонение частоты ±1%;

2) поскольку АЦП работает по принципу измерения мгновенных значений и вычисления среднего за период 40 мс, при выборе диапазона измерений следует учитывать наличие на входе микромодуля амплитудных значений в ^2 раз превышающих измеряемое значение, а также учитывать, что результаты будут корректными при частотах сигнала, кратных периоду усреднения.

3) U - значение измеряемого напряжения (В);

Uk - верхняя граница диапазона напряжения входного сигнала (В)

4) измерение напряжения непрерывного и периодического импульсного сигнала (без учета пауз), длительность импульса которого не менее 60 мс, длительность паузы не более

2 с.

Таблица 4. - Метрологические характеристики ИВК-ТДМ с модификациями микромодулей ММСИ

Примечание - 1) в формуле для диапазона измерений с типом микромодуля ММСИ2-1(хх) Uuct.- безразмерная величина, равная напряжению в контролируемой цепи (в вольтах).

Таблица 5. - Метрологические характеристики ИВК-ТДМ с модификациями микромодулей ММА2.

Примечания:

1) Амплитудно-манипулированный сигнал частотой 8, 12 Гц заполнением 50 % от периода.

2) U - значение измеряемого напряжения (В);

Uk - верхний предел диапазона напряжения входного сигнала (В).

Таблица 6. - Метрологические характеристики ИВК-ТДМ с модификациями микромодулей ММА2С (при измерении напряжения селективного типа)

Примечания:

1) Амплитудно-манипулированный сигнал частотой 8, 12 Гц заполнением 50 % от периода;

2) U - значение измеряемого напряжения (В);

Uk - верхний предел диапазона напряжения входного сигнала (В);

3) среднеквадратического значения напряжения переменного тока указанной частоты, с возможностью одновременного измерения по одной из смежных частот, а также по каналам измерения среднеквадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы частотой 50 Гц ± 1 % в диапазоне от 0,4 до 1,3 В, непрерывного и амплитудно-манипулированного сигнала;

4) для непрерывного измеряемого сигнала затухание по частоте 50 Гц составляет 55 дБ, затухание по соседней частоте 40 дБ; для амплитудно-манипулированного сигнала затухание по соседней частоте (из ряда измеряемых частот) и по частоте 50 Гц составляет 20 дБ и 26 дБ соответственно.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от плюс (25±10) °С до любой в пределах рабочих температур, не превышает половины основной погрешности при изменении температуры на каждые 10 °С.

Таблица 7 Метрологические характеристики ИВК-ТДМ в части измерения1 длительностей импульсов и пауз сигналов постоянного и переменного тока

Примечания:

1) измерения длительностей производятся по команде оператора;

2) при действующем значении напряжения не менее 0,2 от верхней границы диапазона измерений.

3) справочно - для сигналов постоянного тока с коэффициентом пульсаций 100% (двухполупериодное выпрямление без фильтрации сигнала частоты 25, 50, 75 Гц).

Посредством микромодулей типа ММДУ-2-1 и модулей МИ-3 предусмотрено формирование следующих периодических последовательностей импульсов/пауз методом коммутации внешнего напряжения до 300 В постоянного или переменного тока до 0,13 А:

- отсутствие сигнала;

- непрерывный сигнал;

- периодический и кодовый сигнал, в том числе с длительностью

импульс/пауза, с                             1/1; 0,3/1; 1/0,3; 0,39/0,41; 0,6/0,6; 2/0,5.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности длительностей сигналов (импульсов и пауз), формируемые (коммутируемые) модулями ММДУ-2-1, МИ-3 в рабочих условиях применения ±1 мс.

Примечание - количество и типы формируемых сигналов определяются на этапе проектирования и могут корректироваться заказчиком по согласованию с разработчиком.

Скорость обмена данными по последовательному интерфейсу между центральным концентратором информации и концентратором связи в блоках БАп, а также между концентратором связи и промышленным компьютером в блоках Бас - не менее 38,4 кбит/с.

Время цикла обновления информации между промышленным компьютером станционного устройства и всеми контрольными пунктами перегона:

- по дискретным сигналам, с, не более

- по кодам контроля аналоговых сигналов, с, не более

- по аналоговым сигналам, мин, не более

БАп встраиваются в шкафы сигнальных установок перегонов со штатным устройством обогрева (исполнение УХЛ 3 по ГОСТ 15150-69), БАс размещаются в условиях, соответствующих исполнению УХЛ 4 по ГОСТ 15150-69.

Рабочие условия применения:

- температура окружающего воздуха:

- для БАп                                   от минус 40 до плюс 60 °С;

- для БАс                                    от плюс 1 до плюс 40 °С;

- относительная влажность:

- для БАп

- для БАс

атмосферное давление

температура транспортирования

температура хранения

от 40 до 95 % при 25 °С;

от 40 до 80 % при 25 °С;

от 650 до 800 мм рт. ст.;

от минус 50 °С до плюс 50 °С

от минус 50 °С до плюс 40 °С

Питание комплексов -                           220 В (-33... +22 В)

частотой 50 ±1 Гц.

Потребляемая мощность Вт, не более:

- устройствами КИ, КС                           7,5 на устройство,

- МПК                                      15.

Масса каждого блока, входящего в состав комплекса, не более:

- 70 кг - для комплекта станционных устройств, установленных в шкаф компоновочный (ШКМП);

- 3 кг - для устройств электропитания БАп;

- 2 кг - для каждой из остальных конструктивно законченных частей (КИ, КС).

Знак утверждения типа

н аносится на лицевую панель модулей МДАВ2 комплексов ИВК-ТДМ и на титульные листы эксплуатационной документации.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- Комплекс ИВК-ТДМ согласно проекту;

- ЗИП;

- Руководство по эксплуатации 12142604.31856.020 РЭ.;

- Методика калибровки 12142604.42 2299.020 МК*;

- Руководство по эксплуатации концентратора связи 12142604.31856.021 РЭ*;

- Руководство пользователя АРМ ДК-ШН 12142604.31856.222 И3;

- Руководство пользователя ПО ОТР ИВК-ТДМ 12142604.31856.294 И3*;

- Инструкция по монтажу 12142604.31856.222 ИМ;

- Формуляр 12142604.31856.222 ФО;

- Методика поверки 12142604.42 2299.020 МП.

* - по заказу

Поверка

проводится в соответствии с документом 12142604.42 2299.020 МП «Измерительновычислительные комплексы технического диагностирования и мониторинга устройств СЦБ перегонов ИВК-ТДМ. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в сентябре 2009 г.

Перечень основного оборудования для поверки:

Сведения о методах измерений

Методы измерений изложены в разделе 2 документа «Системы технического диагностирования и мониторинга (СТДМ). Система автоматизации технического диагностирования и контроля устройств СЦБ (АДК-СЦБ). Перегонный комплекс АДК-СЦБ (ПК АДК-СЦБ). Измерительно-вычислительный комплекс технического диагностирования и мониторинга устройств СЦБ перегонов ИВК-ТДМ». Руководство по эксплуатации 12142604.31856.020 РЭ.

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94     Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие

технические условия.

РД 1115842.07-2004 «Системы   технического диагностирования и мониторинга.

Эксплуатационно-технические требования», утвержденные ЦШ ОАО «РЖД» от 10.08.2004г.

Рекомендации к применению

- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.