8.4 Система апаратно-програмного комплексу АПК-ДК

Система високого інтелектуального рівня АПК-ДК представляє собою обчислювальну мережу для централізованого контролю стану станційних і перегінних пристроїв автоматики. Користувачами такої системи є: диспетчерський апарат відділення дороги, управління дороги, дистанції сигналізації і зв'язку та інші служби. 

АПК-ДК збирає і передає поїзному диспетчеру контрольну інформацію про поїзний стан в межах диспетчерського кола: стан блок-ділянок, головних і приймально-відправних колій проміжних станцій, показання світлофорів, стан переїздів і температура буксових вузлів. Крім того, АПК-ДК здійснює контроль дій оперативного і обслуговуючого персоналу, реєструє відмови і збої в роботі пристроїв СЦБ, виявляє передвідмовні стани пристроїв, збирає статистику для аналізу причин неякісної роботи пристроїв, враховує кількість спрацювань пристроїв, автоматизує пошук несправностей. 

На рисунку нижче показана структурна схема системи АПК-ДК, яка здійснює збір контрольної інформації з перегінної і станційної апаратури, передачу її і відображення на лінійних постах ЛП, а потім передачу і відображення інформації на центральному посту ДЦ. Джерелами інформації є прилади лінійних пунктів, сигнальних установок і переїздів, станційні пристрої автоматики, які контролюють поїзну і технологічну ситуацію на станції (рейкові кола, світлофори, стрілки), апаратури ЕЦ станції, ДК і ДЦ, пристрої і прилади на станцїі, що дозволяють контролювати технологічні та технічні порушення в роботі систем (пошкодження джерел живлення, перегоряння запобіжників, натискання аварійних кнопок); апаратура контролю аналогових сигналів; апаратура ДИСК (ПОНАБ); пристрої і прилади систем сортувальних гірок (ГАЦ, АРС).

Система АПК-ДК складається з трьох підсистем, що використовують програмовані контролери, персональні комп'ютери і спеціальне програмне забезпечення, канали зв'язку між ними, які дозволяють організувати обчислювальну мережу і автоматизовані місця АРМ користувачів.

Перша підсистема (нижній рівень) складається з автоматів контролю сигнальних точок АКСТ, які забезпечують отримання і первинну обробку контрольної інформації стану перегінних пристроїв автоматики.

Друга підсистема (середній рівень) складається з промислових комп'ютерів, по одному на кожну станцію, які виконують роль концентраторів і обробляють інформацію від підсистеми нижнього рівня. В цю ж підсистему входить комп'ютер-концентратор центрального посту ЦП.

Третя підсистема (верхній рівень) складається з автоматизованих робочих місць АРМ диспетчера дистанції сигналізації і зв'язку і працівників відділення дороги.

Інформаційне і програмне забезпечення середнього рівня дозволяє організовувати збір і передачу станційної інформації на верхній рівень системи. Інформаційне і програмне забезпечення верхнього рівня дозволяє організовувати автоматизовані робочі місця поїзного диспетчера АРМ-ДНЦ, диспетчера залізничного вузла АРМ-ДНЦУ, диспетчера сигналізації і зв'язку АРМ-ШЧД, вагонного диспетчера.

Для отримання контрольної інформації з перегону на кожній сигнальній установці і переїзді встановлюються спеціалізовані контролери типу АКСТ. В теперішній час найбільше розповсюдження отримав автомат контроля сигнальної точки АКСТ-СЧМ (синтезатор частоти, модулятор). АКСТ-СЧМ призначений для контроля працездатності пристроїв автоблокування АБ і переїзної сигналізації ПС і здійснює знімання інформації до 7 (15) контрольних реле; контроль величини допуска напруги джерел живлення; контроль несправностей ізостиків в системі кодового АБ. АКСТ представляє собою генератор, який формує частотну посилку, яка містить інформацію про стан об'єктів контролю. Усі АКСТ паралельно підключені до лінії зв'язку. Вони виробляють власні частоти і здійснюють незалежну передачу інформації на станцію. Тривалість кожного з 8 (16) інформаційних імпульсів визначається замкнутим або розімкнутим контактом, підключеним до вхідної клеми носійної частоти вихідного сигналу: f1=384 Гц, f6=1088 Гц, f14=2176 Гц, f15=2304 Гц, f30=4224 Гц.

Приймальна апаратура лінійного пункта ПАЛП призначена для прийому контрольної інформації від перегінних АКСТ, демодуляції і передачі її в концентратор середнього рівня АПК-ДК. Приймач ЛП представляє собою синтезатор частоти - демодулятор СЧД-10, який призначений для прийому інформації від десяти перегінних об'єктів. Модифікації СЧД-10 різняться тільки діапазоном частот, що приймаються, і мають однакові принципові схеми.

Для отримання аналогової і дискретної інформації з пульта релейної апаратури електричної централізації ЕЦ на станції використовуються спеціалізовані контролери PIC10 та PIC120. PIC10 має 10 аналогових і 10 цифрових входів і призначений для: вимірювання середніх значень напруги сигналів змінного струму, що надходять на аналогові входи; вимірювання ізоляції електричних кіл (кабель, монтаж); перетворення в стандартний цифровий код сигналів змінної і постійної напруги, які надходять на цифрові входи; передачі виміряних значень напруг і опорів ізоляції у вигляді послідовного цифрового кода в концентратор за його запитом.

На кожні з 10 аналогових входів напруга надходить з виходу релейного комутатора. Кожне реле комутатора призначене для одного каналу. Нормально всі контакти реле розімкнуті. Реле включається послідовно за командами мікроконтролера. Мікроконтролер виробляє таку команду після отримання від концентратора команди на проведення вимірювання напруги і опору ізоляції.

Для отримання дискретної інформації в системі АПК-ДК використовуються мікроконтролери PIC120, які мають 120 цифрових входів. PIC120 здійснює перетворення в цифровий вигляд постійної напруги в діапазоні від -36 В до +36 В або перетворення змінної напруги 36 В частотою 50 Гц; передачу послідовним кодом масиву даних в концентратор за його запитом. Усі 120 входів утворюють 15 восьмиканальних груп. В кожній групі загальні дроти каналів (з другого по восьмий) об'єднані, а перший канал має незалежний загальний дріт. Така організація вхідних кіл дозволяє підключити PIC120 по гальванічно розв'язаних колах джерел сигналів. Зв'язок PIC120 з концентратором здійснюється по послідовному каналу типу "струмова петля". Канал зв'язку і виходи мікроконтролера PIC120 гальванічно розв'язані. Максимальна швидкість передачі інформації 9600 Бод (символів за секунду).

Для отримання інформації про стан рухомого складу використовується контролер, через який апаратура системи ДИСК підключається до концентратора. Контролер передає в концентратор інформацію, яка надходить на друкарський пристрій системи ДИСК, а також сигнали "Тривога 1", Тривога 2", "АПС". Контролер складається з типових модулів, виконаних в стандарті РС/104. Такий стандарт пропонує повну сумісність по РС-архітектурі, апаратній і програмній частинах, але в той же час має менші розміри і невелике енергоспоживання.

Апаратура середнього рівня - концентратори ЛП - слугує для: обробки сигналів, що надходять від контролерів аналогової і дискретної інформації PIC10, PIC120, апаратури ДИСК; збору і обробки сигналів, отримуваних з перегінних пристроїв АБ (СЧД-10); відображення інформації в режимі реального часу; зберігання інформації протягом певного часу; передачі і прийому інформації від інших концентраторів. У якості концентратора інформації використовується персональний комп'ютер РС - сумісна ПЕОМ промислового виконання. Це досягається за рахунок використання ПЕОМ вузлів, які задовольняють більш жорстким умовам експлуатації, а також за рахунок використання оригінальних апаратних засобів: сторожевих таймерів, безвентиляторних процесорів та джерел живлення. Станційний концентратор може розташовуватися в приміщенні чергового по станції на окремому комп'ютерному столі, в релейному приміщенні ЕЦ на штативах або спеціальних стійках. Інформація, отримана концентратором ЛП від контролерів, передається по лініях зв'язку на центральний пункт. В якості каналу зв'язку використовується або фізична лінія, або окремо виділений ВЧ канал, до яких апаратура ПЛ підключається через модеми.

Апаратура верхнього рівня АПК-ДК представляє собою автоматизовані робочі місця АРМ-ШЧД, АРМ-ДНЦ, АРМ вагонного диспетчера, розташовані на ЦП. АРМ-ШЧД слугує для автоматизації функцій диспетчера дистанції сигналізації і зв'язку, забезпечує контроль технічного стану і планування технічного обслуговування пристроїв СЦБ і зв'язку дільниці. За допомогою комплексу програм можна здійснити на моніторі комп'ютера перегляд поїзного положення, пошук несправностей, перегляд відмов, вимірювання параметрів рейкового кола. АРМ-ДНЦ слугує для достовірного контроля руху поїздів і на основі отриманої на ЦП інформації відображає наступне: поїзний стан на диспетчерській дільниці; поїзний стан на станції; автоматичний графік виконаного руху; нормативний графік; прогнозований графік; звітний графік виконаного руху. У складі АРМ-ДНЦ від 1 до 3 робочих станцій на базі персональних комп'ютерів з такими ж параметрами, як і в  АРМ-ШЧД. Усі системні блоки АРМ об'єднані в локальну обчислювальну мережу ЛВС за допомогою мережевих адаптерів, що дає можливість одночасно працювати декільком користувачам.