ЭЦ-МПК
Система электрической централизации на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров

Система электрической централизации на базе микроЭВМ и программируемых контроллеров (ЭЦ-МПК) разработана учеными и специалистами Центра компьютерных железнодорожных технологий. Сегодня    ЭЦ-МПК занимает лидирующую позицию среди новых компьютерных систем, внедряемых на сети железных дорог. Электрическая централизация ЭЦ-МПК предназначена для управления и контроля устройствами железнодорожной автоматики на станциях с помощью средств компьютерной техники.

Система является экономически наиболее выгодной по сравнению с другими системами компьютерного управления движением поездов и обладает  расширенными функциональными возможностями.

Cистемой ЭЦ-МПК оборудовано 1230 стрелок 53 станций на магистральном  и промышленном транспорте, в Российской Федерации  и Республике Казахстан, на станциях Петербургского, Нижегородского, Самарского, Екатеринбургского и Минского метрополитенов.

Информационный обмен между компонентами системы базируется на стандартных протоколах вычислительных систем и локальных сетей. Использование современных стандартных средств вычислительной техники для ввода и отображения информации не требует изготовления специализированных средств контроля и органов управления (табло и манипуляторов).

Реализация ряда функций в ЭЦ-МПК средствами вычислительной техники позволяет  по сравнению с ЭЦ релейного типа сократить в 2 - 2,5 раза число реле, приходящихся на одну стрелку и уменьшить  площади служебно-технических помещений здания поста, используемые под оборудование.

Управление объектами ЭЦ станции (стрелками, светофорами  и т.д.) сохраняется с использованием реле, основываясь на классических схемных решениях, апробированных десятилетиями.

В системе обеспечиваются централизованные контроль и управление объектами ЭЦ, контроль состояния соседних зон управления на крупных станциях (участковых, пассажирских, технических, сортировочных) с необходимой степенью детализации информации, контроль и местное управление объектами. Программными средствами выполняются такие функции, как оповещение работающих на путях, автоматизация установки маршрутов, автоматическая очистка стрелок и другие. Без дополнительных затрат технические средства системы реализуют функции линейного пункта систем диспетчерской централизации и являются источником диагностической информации для диспетчерского контроля и удаленного мониторинга.

Устройства ЭЦ-МПК также обеспечивают реализацию ряда ответственных команд, исполняемых без проверки условий безопасности и формируемых дежурным по станции с соблюдением определенного регламента при отказах напольных устройств.

ЭЦ-МПК является открытой и наращиваемой системой, адаптируется к условиям конкретной станции при новом проектировании и при изменениях ее путевого развития, интегрируется с исполнительными устройствами существующих релейных ЭЦ. Система позволяет осуществить централизацию удаленных парков, районов и станций в крупных узлах.

Система позволяет осуществить реконструкцию действующей станции при изменениях ее путевого развития (удлинение существующих путей или укладка новых, врезка дополнительных стрелок). При этом вновь устанавливаемое оборудование исполнительной группы размещается на месте демонтируемой наборной части ЭЦ, функции которой выполняют устройства ЭЦ-МПК. Такой подход обеспечивает размещение на существующих площадях релейных помещений поста ЭЦ.

Практический опыт тиражирования системы показал ее высокую эффективность, как при новом строительстве, так и при реконструкции на всех типах станций: малых, средних, крупных.

ЭЦ-МПК строится по трехуровневой структуре, где верхний уровень устройств представляют автоматизированные рабочие места дежурного по станции (АРМ ДСП) и электромеханика поста централизации (АРМ ШН). Ко второму уровню относится комплекс технических средств управления и контроля (КТС УК). Третий уровень включает исполнительные схемы релейной централизации, при этом выполнение функций, обеспечивающих безопасность движения, возлагается на минимальное число реле I класса надежности.

АРМ ДСП реализован на базе резервированных РС-компьютерах (комплекты «А» и «Б») промышленного исполнения стандартной конфигурации, основанной на Intel-архитектуре. Программное обеспечение базируется на открытой масштабируемой платформе Linux.

Органами управления в системе являются манипулятор «мышь» и клавиатура. Команды подают только с одного комплекта  -  активного, второй компьютер находится в горячем резерве и может быть использован как средство визуализации для отображения общего плана станции или нормативно-справочной информации. На рабочем столе дежурного по станции монтируют групповую пломбируемую (или со счетчиком числа нажатий) кнопку ответственных команд. На отдельном щитке устанавливают ключи-жезлы примыкающих перегонов, индикацию и стрелочный коммутатор макета стрелки, а также кнопку отключения электроснабжения поста ЭЦ (используют при возникновении нештатных ситуаций, например, при пожаре).

В качестве средства отображения информации применяются жидкокристаллические мониторы размером от 17 до 21 дюйма (в зависимости от размеров станции). На крупных станциях дополнительно устанавливаются широкоформатные средства отображения:  плазменные и жидкокристаллические панели, видеопроекционные установки. В ЭЦ-МПК используется акустическая система для речевых сообщений об отказах устройств, задержках открытия сигналов и др.

Компьютеры АРМ ДСП, АРМ ШН  и компьютеры других пользователей информации о передвижении поездов объединены в локальную вычислительную сеть (ЛВС). АРМы, в том числе дежурного по станции, могут быть территориально рассредоточены на станции в наиболее предпочтительных (в отношении контроля технологического процесса) местах.

Увязка верхнего уровня управления с релейными схемами исполнительной группы обеспечивается с помощью устройств КТС УК. Обмен информацией между АРМами и вычислительными средствами КТС УК производится по локальной вычислительной сети на основе стандартного протокола Ethernet.

КТС УК имеет 100%-ный резерв и основывается на двух РС-совместимых промышленных контроллерах и периферийных платах сопряжения с электрическими схемами ЭЦ.

КТС УК обеспечивает реализацию таких функций, как:

Устройства ЭЦ-МПК позволяют легко обеспечить программно-аппаратный стык с системами удаленного мониторинга и диагностики (АПК-ДК, СПД-ЛП, АДК-СЦБ). Реализованы стыки системы с диспетчерскими централизациями ДЦ-МПК, Сетунь, Диалог, Неман, Нева, Луч.

Конструктивно КТС УК представляет собой электротехнический шкаф, выполненный в пыле- и влагонепроницаемом исполнении. Размеры шкафа (высота от 1600 до 2200 мм, ширина 800 мм, глубина 400 мм) позволяют размещать его в одном ряду со стандартными стативами. Для эксплуатации КТС УК  не требуются специальные строительные мероприятия в релейной  (кондиционирование, экранирование и т.п.) На крупных станциях устанавливается требуемое количество шкафов КТС УК, что не ограничивает емкость системы.

В ЭЦ-МПК могут быть применены схемные решения различных релейных систем. Кроме того, применение вычислительной техники за счет реализации более сложных алгоритмов функционирования позволяет дополнительно упростить построение логических схем обеспечения безопасности, изменив традиционные подходы в схемотехнике исполнительной части. Этим достигается сокращение числа реле до 32-36, приходящихся на одну централизованную стрелку. Также устройства ЭЦ-МПК позволяют размещать АРМы в существующих капитальных зданиях ДСП, а аппаратуру КТС УК и релейные стативы в траспортабельных модулях, что обеспечивает существенную экономию средств при реконструкции станций.

В схемных решениях разработаны и применены в экcплуатации экономичная маневровая централизация для крупных районов (ремонтно-экипировочное депо ст. Санкт-Петербург-Главный).

Проектирование ЭЦ-МПК выполняется по техническим решениям ТР-02-200-МПК, на основе которых выпущены типовые материалы для проектирования 410211-ТМП. Проектирование ведут 14  проектных институтов, среди которых ведущие в отрасли: Гипротранссигналсвязь, Ленгипротранс, Омскжелдорпроект, Уралгипротранс, Востсибтранспроект, Дальжелдорпроект и др.


Основные результаты внедрения ЭЦ-МПК

1997 - 1998 гг.  разработка технического задания на проектирование ЭЦ-МПК;
1999 г.  утверждение в ЦШ типовых технических решений ТР-02-200-МПК;
1997-2000 гг.  предварительные испытания;
2001 г.  ввод в постоянную эксплуатацию на ст. Пикалево-1 и Коли Окт.ж.д.;
2003 г.  ввод в постоянную эксплуатацию на станциях Санкт-Петербургского ж.д. узла: Дача Долгорукова (СПБ-Ладожский), Заневский пост-2, Манушкино, Павлово-на-Неве, Новый порт, парк Ремонтно-экипировочного депо;
2004 г  ввод в постоянную эксплуатацию на станциях Поварово-2 и Отрада Мск.ж.д.;
2004 г.  ввод в постоянную эксплуатацию первой крупной станции Белогорск-1 Збкл. ж.д. (136 стрелок) на которой агрегировано четыре шкафа КТС УК;
2004 г. ввод в постоянную эксплуатацию маневровой ЭЦ-МПК РЭД ст. Санкт-Петербург-Главный;
2004-2006 гг.  ввод в постоянную эксплуатацию на ряде станции ОАО "КазахстанТемирЖолы";
2003-2006 гг.  разработка типовых материалов по проектированию ЭЦ-МПК;
2004 -2006 гг.  ввод в постоянную эксплуатацию объединенного поста ЭЦ-МПК трех парков ст. Санкт-Петербург-Сортировочный-Московский;
С 2004 г. широкое внедрение на станциях сети ОАО "РЖД" (Октябрьская, Московская, Западно-Сибирская, Свердловская, Красноярская, Забайкальская, Северная ж.д.,), на станциях промышленного транспорта (ст. Нефтяная РПК "Лукойл", ст. Заводская ОАО “Аджип", участок Кульсары - Тенгиз ОАО “ТенгизШевройл"), на станциях ОАО "КазахстанТемирЖолы (ж.д. Республики Казахстан).