Диспетчерская централизация

Диспетчерская централизация — система управления движением поездов из одного центрального пункта с применением средств автоматики и телемеханики. Диспетчерская централизация является сочетанием устройств электрической централизации и автоблокировки.

При диспетчерской централизации управление стрелками и сигналами раздельных пунктов всего железнодорожного участка сосредоточено у поездного диспетчера, а движение поездов по перегонам регулируется автоблокировкой. Устройства диспетчерского контроля движения поездов применяется в виде систем, автоматически снабжающих участкового поездного диспетчера информацией о движении поездов на участке, о показании входных и выходных светофоров и о состоянии главных и приёмо-отправочных путей (свободны или заняты) промежуточных станций. Местонахождение поездов и состояние путей и сигналов отражается на светосхеме табло, установленного на диспетчерском посту.

История

В Российской империи диспетчерская служба на железных дорогах была организована в 1851 году.

В СССР уже в 1923 году участок дороги Москва - Александров стал полигоном для отработки новых технических средств диспетчерской службы, через два года диспетчерское управление было внедрено на Октябрьской и Московско-Казанской железных дорогах, а к 1933 году - на всех железных дорогах страны. Практическое применение диспетчерской централизации началось в 1936 году на участке Люберцы - Куровская в Московской области. В дальнейшем, именно в СССР была создана первая в мире автоматизированная система управления для диспетчерской службы железнодорожного транспорта с использованием ЭВМ (система "Участковый диспетчер"), в первой половине 1980х годов на Свердловской и Южно-Уральской железнодорожных линиях в опытную эксплуатацию была введена АСУ "Дорожный диспетчер". С ноября 1983 года завершена комплексная автоматизация управления Транссибирской магистралью (с этого времени управление движением по магистрали длиной свыше 8 тыс. км могли осуществлять два диспетчера-ревизора).

Устройство и работа

Комплекс устройств диспетчерской централизации включает в себя автоматическую блокировку на перегонах, электрическую централизацию на станциях и аппаратуру телеуправления и телесигнализации (ТУ-ТС), передающую управляющие и известительные приказы.

Управляющими приказами называются команды, необходимые для управления движением поездов, такие как команда на установку маршрута и открытие светофора. Управляющие приказы формируются на пульте центрального поста, преобразуются в сигналы телеуправления, которые передаются на контролируемый пункт, где демодулируются, декодируются и воздействуют на аппаратуру электрической централизации.

Известительные приказы — сообщения о состоянии устройств СЦБ (положение и занятость стрелочных переводов, занятость станционных путей и прилегающих к ним блок-участков, показания станционных светофоров). Известительные приказы формируются контактами реле объектов СЦБ, преобразуются в сигналы телесигнализации и передаются на центральный пост для отображения текущей поездной ситуации.

Система «Сетунь»

При связи между центром управления и линейным оборудованием используются каналы, имеющие иерархическую структуру.

Контролируемые пункты могут реализовывать как одноимпульсные так и двухимпульсные команды (одновременное воздействие на два объекта управления).

Количество объектов управления на одном контролируемом пункте: для одноимпульсных команд ТУ — до 256 объектов, для двухимпульсных команд ТУ — до 192 объектов. Количество двухпозиционных объектов контроля распределенного ввода сигналов ТС на одном КП — до 992.

Скорость передачи данных между пунктом управления и контролируемыми пунктами: для каналов ТЧ и физических линий связи — до 1,2 Кбит/с, для цифровых каналов волоконно-оптических линий связи — 57,6 Кбит/с, для групповых цифровых каналов (с общим доступом) ВОЛС — 9.600 Кбит/с.

Используемые протоколы связи: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS.

Система «Нева»

В системе «Нева» используется синхронная передача данных телеуправления с использованием частотной манипуляции. Для передачи чётных импульсов используются частоты ƒ_Ч0 = 500 Гц и ƒ_Ч1 = 600 Гц, для передачи нечётных импульсов — ƒ_Н0 = 700 Гц и ƒ_Н1 = 800 Гц. Частоты ƒ_Ч1 и ƒ_Н1 передают логическую единицу, ƒ_Ч0 и ƒ_Н0 — логический нуль. Сигнал телеуправления начинается с импульса синхронизации, передаваемого частотой ƒ_Ч1, и содержит 18 бит данных. Длительность синхроимпульса — 144 мс, длительность бита данных — 48 мс.[2]

Код станции занимает 6 бит, код группы объектов — 4 бита, код объекта — 8 бит. Принятая система кодирования позволяет управлять двадцатью станциями с семью группами по восемь объектов, имея всего 1120 управляемых объектов.

Передача данных телесигнализации — асинхронная, с использованием частотной манипуляции. Используются четыре канала с частотами 1025 и 1225 Гц, 1625 и 1825 Гц, 2225 и 2425 Гц, 2825 и 3025 Гц. Первая частота в каждом из каналов передаёт логическую единицу, вторая — логический нуль. Сигнал телесигнализации состоит из стартового бита, двадцати бит данных и стопового бита. Один сигнал несёт информацию о группе из двадцати объектов, в каждом из каналов циклично передаётся информация о двадцати трёх группах объектов, всего контролируется 1840 объектов. Во время двадцать четвёртого цикла данные телесигнализации не передаются, а принимается сигнал цикловой синхронизации по каналу телеуправления.

Длительность передачи одного бита данных — 8 мс, полный цикл передачи (с паузами между группами) занимает 5376 мс.

Система «Луч»

В системе «Луч» сигналы телеуправления передаются при помощи относительной фазовой манипуляции. При отсутствии передачи сигналов телеуправления в линию постоянно передаётся ток частотой 500 Гц. Начальная фаза этого тока обозначается A, сдвинутая на 120° в сторону отставания — B, сдвинутая на 120° в сторону опережения — C. При передаче данных каждые 16 мс изменяется фаза сигнала, при передаче логической единицы — в сторону отставания (A→B, B→C, C→A), при передаче логического нуля — в сторону опережения (A→C, C→B, B→A).[2]

Сигнал телеуправления состоит из стартового бита, передаваемого логическим нулём, и тридцати бит данных. Отсутствие изменения фазы в течение 34 мс воспринимается как окончание передачи.

Код станции занимает 12 бит, код группы объектов — 6 бит, код команды в группе — 8 бит, ещё 4 бита занимает код признака команды. Принятая система кодирования позволяет управлять тридцатью двумя станциями с двадцатью группами объектов и десятью командами на группу. Код признака команды повышает защищённость передаваемых команд и содержит шесть признаков: чётный и нечётный поездной маршрут, чётный и нечётный маневровый маршрут, одиночная команда, ответственная команда.

Сигналы телесигнализации в системе «Луч» используются так же, как и в системе «Нева».

Система «Неман»

В системе Неман есть блоки Ц32 ТУ 16 и ТС 32

Микропроцессорные системы

Внедрение микропроцессорной аппаратуры позволило объединять диспетчерские посты в крупные автоматизированные диспетчерские центры управления. На участках дорог, оборудованных системами ЧДЦ, «Нева» и «Луч» продлевают каналы связи до центра управления и устанавливают каналообразующую аппаратуру используемой системы. На участках, не оборудованных системами диспетчерской централизации, аппаратура контролируемых пунктов строится на основе микроконтроллеров и подключается к центру управления через модем.

Литература

• Диспетчерская централизация / Лисенков В. М. // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
• Диспетчерская централизация / Железнодорожный транспорт: Энциклопедия — Гл. ред. Н. С. Конарев // М.: Большая Российская энциклопедия, 1994 — 559 с., ил. ISBN 5-85270-115-7. (С. 116-117).
• Сапожников В. В. Эксплуатационные основы автоматики и телемеханики // М.: Маршрут, 2006. — 247 с. ISBN 5-89035-360-8. (С. 191-214: «Организация работы поездного диспетчера и режимы управления при диспетчерской централизации. Диспетчерское руководство — централизация всей оперативной работы по движению поездов на участке в руках поездного диспетчера. Диспетчерская централизация позволяет отказаться от дежурных по станциям, что освобождает диспетчера от основной части переговоров, однако загружает его непосредственным управлением устройствами»).
• Сапожников В. В., Гавзов Д. В., Никитин А. Б. Концентрация и централизация оперативного управления движением поездов // М.: Транспорт, 2002. — 102 с. ISBN 5-277-02239-2.
• Большая советская энциклопедия (рус.) / науч. ред. и сост. А. М. Прохоров. — Москва: «Советская энциклопедия», 1972.
• Системы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учеб. Для вузов/ Ю. А. Кравцов, В. Л. Нестеров, Г. Ф. Лекута и др.; под ред. Ю. А. Кравцова. М.: Транспорт, 1996. 400 с.
• Системы диспетчерской централизации: Учеб. Для вузов/ Д. В. Гавзов, О. К. Дрейман, В. А. Кононов, А. Б. Никитин.; под ред. В. В. Сапожникова.: Москва, 2002. 406 с.
• Пенкин Н. Ф., Диспетчерская централизация, М.: Трансжелдориздат, 1963. 360 с.