С помощью чего в системе ebilock 950 обеспечивается безопасность

С помощью чего в системе ebilock 950 обеспечивается безопасность

Индекс степени защищенности

Interlocking Processing Unit (two

Процессорное устройство централи­

IPU’s make up a dual system)

зации (два процессорных устройства

образуют двойную систему)

Non-volatile Random Access

Object Controller System

Система объектных контроллеров

Pulse Code Modulation

Импульсно кодовая модуляция

Power Supply Module

Small Computer System Interface

Малый интерфейс компьютерной системы

Service Processor Operating System

Service Processor Unit

Оперативное процессорное устройство

Представленная система Ebilock эксплуатируется, начиная с 1978 г., бо­лее чем на пятистах станциях различных размеров от малых до крупных в различных странах мира.

Система централизации подразделяется на две основных подсистемы: центральное устройство централизации и систему объектных контроллеров. Благодаря этому включение системы и ее тестирование могут производить­ся на модульной основе. Это помогает сократить время и усилия, требуемые для выполнения данной части различных проектов с соответствующей эко­номией затрат как для исполнителя, так и для заказчика.

Системная платформа разработана с учетом различных типов функ­ций централизации, при которых используются одни и те же аппаратные и программные модули. Платформа выполняется с двойной избыточностью аппаратных средств (двойная системная конфигурация) и с избыточными внешними каналами связи.

Система представляет обслуживающему персоналу диагностическую ин­формацию.

Система Ebilock 950 может быть сконфигурирована для управления со­ответствующей одиночной станцией или для управления несколькими стан­циями и перегонами между ними, исключая необходимость в отдельном обо­рудовании перегонов устройствами автоблокировки.

Т.о. система Ebilock разработана с учетом потребностей различных заказ­чиков с возможностью расширения на основе модульности построения, имеет дружественный к пользователю инструментарий для адаптации к примене­нию, легко инсталлируется и тестируется, имеет высокую надежность и кон­курентоспособную цену, базирующуюся на длительном жизненном цикле.

Ёмкость системы при использовании одного центрального устройства централизации характеризуется следующими параметрами:

В составе технических средств МПЦ предусмотрены аппаратные и про­граммные средства диагностирования их технического состояния и изме­рения отдельных параметров устройств СЦБ. Информация о техническом состоянии выдаётся на АРМ и регистрируется в системном протоколе.

Электронная аппаратура МПЦ относится к восстанавливаемым изделиям, эксплуатируемым до предельного состояния. Для обеспечения заданного уров­ня надёжности предусматривается резервирование основных узлов системы.

Программное обеспечение МПЦ защищено от несанкционированного доступа.

Данные в устройствах системы защищены от разрушений и искажений при отказах и сбоях электропитания. При длительном отключении электро­питания данные в устройствах системы сохраняются и после его включения восстанавливаются.

МПЦ функционально совместима с управляющими и информационными системами более высокого уровня.

Безопасность Безопасность имеет первостепенное значение для

• Принцип замкнутой петли предполагает такое построение системы, при котором системный ответ (т.е. обратная связь) постоянно сравнивается с управляющим сообщением.

• Система имеет дублированную систему подсчета времени, гарантирую­щую обнаружение ошибки в подсчете времени.

• Данные представляются в диверсицированной форме в двух пакетах про­граммного обеспечения и также в телеграммах объектных контроллеров.

• Программное обеспечение имеет строгий контроль потока исполнения, гарантирующий выполнение программ в заданном порядке и в отведен­ное время.

• Если выполнение программы превысит заданные оценочные параметры, то система будет остановлена.

• Входные данные от объектных контроллеров действительны только в течение двух циклов. Если входная переменная отсутствует, значение будет заменено предварительно заданным ограничивающим значением.

• Считается, что все входные данные, имеющие отношение к безопаснос­ти, должны обновляться в каждом цикле.

• Разрешающий выходной приказ, например, такой как «Сигнал открыт», дол­жен повторяться в каждом цикле, (так называемая «Накачка приказа»).

• Память компьютеров постоянно проверяется на паритет, контрольные суммы и на ошибки адресации.

• Посылаемые и принимаемые сообщения проверяются на идентичность.

• Во входные и выходные данные включаются последовательные номера, чтобы гарантировать временную корректность информации.

• Используются методы анализа безопасности, такие как Анализ Дерева Ошибок ( FT А) и Анализ Режима и Влияния Ошибок ( FMEA ).

• Используются временные проверки, когда отслеживается действитель­ность данных по отношению ко времени.

Избыточность Система включает в себя полностью избыточный

компьютер централизации и дублированное передающее и коммутационное оборудование. Если произошла какая-либо ошибка в компонентах системы, то система продолжает безопасно функционировать, сформировав сообще­ние о неисправности и передав его оператору.

Географический и табличный способ логики централизации В сис­теме Ebilock могут использоваться как географический, так и табличный способы представления логики централизации. Эти способы могут исполь­зоваться и комбинированно. Логика централизации создается с использо­ванием специального языка программирования Стернол, который был раз­работан специалистами фирмы для облегчения проектирования и проверки зависимостей и для инженеров СЦБ, не достаточно квалифицированных в области программирования.

Инструментарий разработки Как часть системы Ebilock фирма

Автоматизация установки маршрутов Система Ebilock имеет

свойство автоматической установки маршрутов для поддержки работы по­ездного диспетчера путем управления наперед заданной последовательнос­тью маршрутов.

Высокая устойчивость к внешним воздействиям Вся связь между центральным процессором и объектными контроллерами осуществляется через высоконадежное избыточное последовательное соединение. Все аппа­ратные средства специально спроектированы для подавления шумов ЭМС.

Система объектных контроллеров отслеживает безопасную работу напольных объектов. Если (по каким-то причинам) обнаружена ошибка, то объектный контроллер вводит защитное состояние, например, переводит сигнал в закрытое состояние или состояние пути делает занятым.

Диагностика упрощается Любые сбои или ошибки во всей системе регистрируются и сохраняются в файле. Данные на этом файле позволят об­служивающему персоналу локализовать ошибку за очень короткий проме­жуток времени и, за счет этого, поддержать непрерывную работу системы.

Общие аппаратные средства Фирма Бомбардье Транспортейшн АБ, Швеция приложила большие усилия для минимизации количества типов аппаратных средств. Каждый из компьютеров централизации использует идентичные аппаратные средства, и каждый объектный контроллер, исполь­зующий общие функции, опять же базируется на идентичных аппаратных средствах. При инсталляции нескольких МПЦ аппаратные средства каждой из них будут идентичны, а отличаться будут только объектные данные ( site data ) в компьютерах централизаций.

Системное программное обеспечение Системное программное

обеспечение идентично для каждой инсталляции системы Ebilock в одной и той же ж.д. администрации.

Моделирование В системе имеется несколько инструментов мо­делирования, которые повышают тестовые возможности системы. Логика зависимостей может быть полностью протестирована перед инсталляцией и эксплуатацией.

Смешанное движение Нет необходимости изменять или рекон-

фигурировать систему Ebilock при ее использован™ для управления сме­шанным движением. Особенно это справедливо, если вводится двусторонняя сигнализация.

Источник

[Статья] Краткая характеристика микропроцессорной централизации стрелок и сигналов МПЦ «Ebilock-950»

Компьютерная система Ebilock-950 разработана специалистами шведской фирмы АББ Сигнал АБ для управления стрелками, сигналами и другими объектами на станции. Внедрена более чем на 100 станциях в Швеции, Норвегии, Польше, Германии, Турции, Испании и других странах мира. Система Ebilock-950, адаптированная к условиям российских железных дорог, является основным звеном МПЦ. Напольное оборудование и релейная аппаратура в МПЦ используются российского производства.
МПЦ является одной из систем последнего поколения и может применяться или как локальная система, или в составе АСУ движением поездов высшего уровня.
МПЦ относится к классу децентрализованных систем и построена по модульному принципу, где логика и безопасность поездов осуществляется в центре, а аппаратура непосредственного управления объектами вынесена в горловины станций.
Применение МПЦ позволяет, как правило, отказаться от строительства новых служебно-технических зданий, обеспечить экономию кабельной продукции и энергоресурсов, увязку с автоматизированными системами высшего уровня, сократить эксплуатационные расходы.
Техническая структура МПЦ «Ebilock-950» приведена на рисунке 1.5. В состав системы входят: аппаратура управления и контроля; центральный процессорный модуль (ЦПМ); модули контейнерного типа с концентраторами и объектными контроллерами (МОК); напольное оборудование СЦБ.
Управление МПЦ осуществляется с АРМа ДСП, созданного на базе типовой ПЭВМ.
Работа МПЦ контролируется по отображению объектов на дисплее АРМа ДСП, управление осуществляется с клавиатуры АРМа.
Диагностика МПЦ и контроль технических параметров осуществляется с АРМа ШН. Этот же АРМ ведет протокол действий ДСП и работы МПЦ.

Ядром системы является центральный процессорный модуль который безопасным способом осуществляет все взаимозависимости, принятые для ЭЦ стрелок и сигналов. Он также взаимодействует с системами управления и наблюдения (АРМ ДСП и АРМ ШН) и системой ОК, непосредственно управляющих электроприводами стрелок, сигналами, интерфейсными реле. Через эти реле передается статус состояния РЦ и всех систем, увязанных с компьютерной централизацией, а также состояния системы связи ОК с центральным компьютером и системы электропитания.
ЦПМ состоит из двух компьютеров, обеспечивающих логику действия МПЦ и устройств безопасности движения поездов. Один компьютер постоянно находится в работе, второй — в горячем резерве. За счет непрерывной передачи информации с основного компьютера на резервный включение в работу резервного компьютера в случае выхода из строя основного про исходит немедленно.

Оба компьютера связаны через две петли с концентраторами расположенными в МОК. При переключении компьютеров происходит автоматическая перекоммутация петель связи с одного компьютера на другой.
Основная цель ЦПМ состоит в обработке данных таким образом, чтобы предотвратить выполнение опасных команд от системы управления.
ЦПМ обеспечивает:
» трансформацию команд от системы управления в приказы, которые безопасным образом передаются стрелкам, сигналам и другим устройствам;
» замыкание объектов в маршруте;
» искусственное и автоматическое размыкание маршрутов.
Состав ЦПМ и структурная схема взаимосвязей между модулями представлены на рисунке 1.6.

ЦПМ системы состоит из двух компьютеров. В состав каждого компьютера входят два аппаратных канала обработки информации — Процессор А и Процессор В, — реализующих соответственно диверситетные А и В программы. Все функции, к которым предъявляются требования безопасности, реализуются в двух независимых логических каналах. Функции, связанные с обеспечением интерфейса с внешними устройствами реализует сервисный процессор.
Компьютер, который находится в состоянии «горячего резерва», постоянно актуализирует данные, поэтому существуй готовность системы перейти на резервный канал в случае отказов или сбоев в основном канале обработки информации.
В системе МПЦ «Ebilock-950» основополагающим в обеспечении безопасности является использование диверситетных программ, то есть программ, эквивалентных функционально,, но различных по структуре.
Диверситет исполняемых программ предполагает прежде всего различные реакции программ на аппаратные сбои и отказы и, как следствие этого, различие в вычисляемых промежуточных и конечных результатах.
В МОК располагаются концентраторы, объектные контроллеры, релейная часть аппаратуры РЦ, кодирования станционных путей, обдувки стрелок, увязки с переездам» и другими устройствами и системами, а также устройств»» энергоснабжения.
Каждый концентратор объединяет до 8 ОК. Входные и выходные цепи ОК сигнала, стрелочного привода и релейно-контактного интерфейса представлены на рисунке 1.7.
Для обеспечения безопасности функционирования программно-техническими средствами ЦПМ в ОК реализованы следующие основные принципы:
» использование диверситетного программирования; » периодическое сравнение входных, выходных и промежуточных результатов; » управление программным потоком;
» контроль временных параметров вычислительного процесса;
» тестирование памяти; » контрольное суммирование данных и т. д.

Источник

EBILock 950 – решение, проверенное временем

Внедрение микропроцессорного оборудования является одним из приоритетных направлений для хозяйства автоматики и телемеханики ОАО «РЖД». О преимуществах системы микропроцессорной централизации стрелок и сигналов EBILock 950 «Гудку» рассказал генеральный директор ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)» Константин Хромушкин.

– Константин Дмитриевич, микропроцессорная централизация EBILock 950 зарекомендовала себя как устойчивая и гибкая система на железных дорогах более чем 30 стран мира. Компания «РЖД» также проявляет достаточно серьезный интерес к ней. В чем же основные преимущества данной системы перед централизацией релейного типа?
– Прежде чем ответить на этот вопрос, хочу отметить, что сегодня переход от релейной к микропроцессорной централизации (МПЦ) становится объективной необходимостью для эффективного развития информационных технологий управления перевозочным процессом. МПЦ служит удобным инструментом для управления процессом перевозок, а также обеспечения высокого уровня безопасности движения поездов, и сегодня ее преимущества уже стали очевидными.

Ядром микропроцессорной системы EBILock 950 является центральный процессор, который безопасным способом осуществляет все взаимозависимости, принятые для электрической централизации стрелок и сигналов. Он взаимодействует с автоматизированными рабочими местами (АРМ) дежурных по станциям и электромехаников СЦБ, а также с системой объектных контроллеров, непосредственно управляющих электроприводами стрелок и сигналами. При этом полностью микропроцессорные объектные контроллеры EBILock 950 адаптированы к отечественному напольному оборудованию и увязываются со всеми существующими системами автоблокировки, переездной сигнализацией и другими.
Система EBILock 950 обладает высокими показателями надежности. Она имеет дублирование со стопроцентным горячим резервированием. Кабельное соединение центрального процессора и объектных контроллеров выполнено по кольцевой схеме, когда обрыв кабеля в одном месте не приводит к отказу всей системы.
Особенностью нашей МПЦ является наличие мощной системы самодиагностики, позволяющей выявлять предотказное состояние элементов централизации и контролировать все отказы с их выводом на экран рабочего места электромеханика СЦБ. Кроме того, в системе EBILock 950 применяется специальная аппаратура защиты от источников помех с линии и перенапряжений, возникающих в результате атмосферных явлений.
Немаловажно и то, что оборудование микропроцессорных систем имеет небольшие габариты, то есть при проведении замены централизаций устаревшего типа не потребуются финансовые вложения в строительство новых постов ЭЦ.
А централизованное и децентрализованное размещение технологического оборудования для управления станционными и перегонными объектами позволяет значительно снизить расход кабеля на одну стрелку. Мало того, EBILock 950 дает реальную возможность снизить эксплуатационные затраты, в том числе за счет уменьшения энергоемкости системы, существенного сокращения количества электромагнитных реле и длины внутрипостовых кабелей, применения необслуживаемых источников питания и других факторов.
На этом, пожалуй, я остановлюсь, потому что для перечисления всех преимуществ системы централизации EBILock 950 не хватит и целого газетного разворота!

– Сколько станций российских железных дорог оборудовано на сегодняшний день микропроцессорной централизацией EBILock 950?
– На данный момент EBILock 950 работает на 57 железнодорожных станциях с общим количеством стрелок более 1,7 тыс. единиц и почти 200 км автоблокировки. Кстати сказать, для нас не существует ограничений по количеству включаемых в централизацию стрелок. В подтверждение могу привести в пример ст. Свердловск-сортировочный, где МПЦ управляет 101 стрелкой, и ст. Рига-пассажирская – 138 стрелками.

– Судя по последнему примеру, интересы компании «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)» выходят и за пределы нашей страны?
– Действительно, у нас достаточно большой опыт сотрудничества со странами ближнего и дальнего зарубежья. Так, в 2000 году компания разработала и ввела в эксплуатацию систему микропроцессорной централизации на ст. Рига, о чем уже упоминалось выше, и оборудовала участок Кайшадорис – Радвилишкис протяженностью около 100 км в Литве. Сегодня наши системы микропроцессорной централизации внедряются на железных дорогах Словакии. Ведется также проектирование устройств МПЦ на строящейся линии легкого метро в Турции.
В начале этого года наша материнская компания Bombardier Transportation выиграла тендер на оснащение устройствами СЦБ 220-километрового участка новой железнодорожной линии в Узбекистане. Все работы в рамках данного проекта от разработки до ввода в эксплуатацию будут выполнены специалистами нашего предприятия. На 17 станциях участка Ташгузар – Кумкурган будут установлены система EBILock 950 и напольное оборудование производства ОАО «ЭЛТЕЗА». Проведение такой совместной политики по продвижению на паритетных началах продукции для железнодорожного транспорта на рынки третьих стран с использованием имиджа и деловых связей ОАО «РЖД» и Bombardier Transportation является одной из стратегических задач для обеих сторон.

– Это ваш первый опыт сотрудничества с ОАО «ЭЛТЕЗА»?
– Нет, мы не ограничиваемся совместными поставками оборудования за рубеж. В рамках программы русификации производства между Bombardier Transportation и ОАО «ЭЛТЕЗА» подписаны соглашения о производстве и ремонте в России компонентов системы EBILock 950. Экспериментальные образцы уже успешно прошли заводские испытания. И это только первый шаг на пути совместного использования передовых технологий в производстве оборудования железнодорожной автоматики и телемеханики. Я уверен, что сотрудничество с таким стратегическим партнером, каким является для нас «ЭЛТЕЗА», окажется эффективным и продолжительным, а результат нашей совместной деятельности поможет российским железным дорогам поднять на новый качественный уровень процесс управления перевозками.

– Давайте вернемся к системе EBILock 950. Насколько эффективным является оборудование единой микропроцессорной системой целых железнодорожных участков?
– Использование МПЦ EBILock 950 с интеграцией в нее функций управления перегонными системами интервального регулирования движения поездов уже доказало свою эффективность. Дело в том, что по мере оборудования участка такими системами центральные процессоры соседних станций напрямую посредством цифрового канала соединяются между собой. Это исключает использование релейных интерфейсов для увязки станций с перегонами, и все взаимозависимости реализуются логическим путем в компьютерах микропроцессорной централизации. Здесь сразу же возникает целый ряд преимуществ, и в первую очередь в обслуживании – простая увязка между однотипными системами соответственно проста в управлении. Причем станции участка, оборудованного системой EBILock 950, могут управляться как локально, так и с любого удаленного центра.
Кроме того, такой кардинальный подход снимает необходимость в дополнительных затратах, связанных с обеспечением сопряжения централизаций различных типов, снижает эксплуатационные расходы за счет реализации проекта по единым техническим решениям с одновременным изменением технологии обслуживания устройств и работы участка через новые функциональные возможности внедряемой системы.

– Насколько станции и участки, где установлены микропроцессорные системы EBILock 950, защищены от влияния человеческого фактора?
– Система исключает даже саму возможность принятия к исполнению неправильно отданных человеком команд. Ее уникальная архитектура обеспечивает безопасность за счет перевода объектов в «защитное состояние» при выявлении отказов, предотказных состояний и некорректных действий обслуживающего персонала. Использование системных принципов, подразумевающих заданный уровень безопасности, способ его обеспечения, защиту от систематических, случайных ошибок и диверсификацию программ, а также выполнение норм Европейского комитета по стандартизации в области электротехники CENELEC практически полностью защищает от влияния человеческого фактора как на систему, так и на отдельные ее элементы.

– Система EBILock 950 обладает огромным количеством функций и возможностей. В связи с этим не возникает ли сложностей у персонала, и в частности дежурных по станции, при работе с ней?
– Как раз наоборот – расширенные функциональные и информационные возможности позволяют эксплуатационному штату станции значительно быстрее и, что важно, с более высоким уровнем обеспечения безопасности движения как управлять процессом перевозок, так и обслуживать устройства СЦБ.
Проектируя EBILock 950 под конкретный объект, мы всегда думаем о конечных пользователях нашей системы – дежурных по станции, электромеханиках – и существенно улучшаем условия их труда. Дружественный, эргономичный интерфейс позволяет управлять станцией и обслуживать устройства без основательной переподготовки, так как система сложна в управлении не более, чем домашний компьютер. К примеру, на крупных станциях процесс установки маршрутов превращается из сложных согласованных действий дежурного по станции и оператора в легкое движение «мыши» на АРМе ДСП.

– А на кого возложены функции гарантийного и постгарантийного обслуживания ваших систем микропроцессорной централизации?
– Начну с того, что с начала этого года мы увеличили гарантийный срок обслуживания на оборудование системы EBILock 950 до трех лет, и этому направлению мы намерены уделять большое внимание в дальнейшем. В течение всего гарантийного срока наша компания обязуется без оплаты производить работы по корректировке программного обеспечения и его установку на объекте при незначительных изменениях путевого развития.
Что же касается конкретного ответа на вопрос, то еще в октябре 2004 года для обеспечения бесперебойной работы и повышения эффективности обслуживания устройств МПЦ EBILock 950 ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)» были созданы два сервисных центра в Москве и Иркутске, а в ноябре прошлого года организованы службы круглосуточной технической поддержки. Право на осуществление работ с действующими устройствами СЦБ дает полученная нами лицензия на техническое обслуживание и ремонт технических средств, используемых на железнодорожном транспорте.
Обслуживание подразумевает анализ работы системы. В случае обнаружения отклонений специалисты сервисных центров дают необходимые рекомендации по их устранению, при необходимости проводят повторное обучение обслуживающего персонала и проверяют режим эксплуатации МПЦ. На сервисные центры возложены также обязанности по содержанию технической документации, хранению копий программного обеспечения и созданию аварийных запасов оборудования.

– Константин Дмитриевич, сегодня предприятия железнодорожного транспорта вынуждены работать в условиях весьма жесткой конкуренции. Как вы оцениваете позиции вашей компании на рынке?
– Как достаточно уверенные. Но мы понимаем, что удержать их без динамичного развития не в состоянии ни одна компания – необходимо постоянно инвестировать в будущее. «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)» так и поступает, внедряя и распространяя новые технологии. Сегодня специалисты компании ведут активную работу по адаптации и внедрению инновационных разработок. Примером одного из таких решений является центральный процессор нового поколения EBILock 950 R4, особенность которого в его высокой производительности, позволяющей управлять одной или несколькими станциями общим объемом до 1500 (!) стрелок. Это принципиально новый уровень развития микропроцессорных систем централизации!
Кроме того, секретом нашей успешной деятельности является четкое понимание потребностей и ожиданий заказчиков, а также возможность предложить им наиболее оптимальные решения. Все это в конечном итоге позволяет нам уверенно и с оптимизмом смотреть в будущее и не останавливаться на достигнутых результатах.

Справка «Гудка»

ООО «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)» было образовано в 1996 году как совместное предприятие Bombardier Transportation и ОАО «РЖД». Компания первой сумела адаптировать имеющиеся за рубежом информационные технологии к требованиям российских железных дорог, предложив оригинальную, компактную систему микропроцессорной централизации EBILock 950. С тех пор предприятие в тесном сотрудничестве с ОАО «РЖД» ведет разработку, проектирование и внедрение системы на отечественных железных дорогах.

Являясь одновременно дочерней компанией Bombardier Transportation и зависимым по отношению к ОАО «РЖД» обществом, «Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)» представляет собой пример успешного взаимовыгодного сотрудничества двух мировых лидеров железнодорожного транспорта. Очередным подтверждением стратегии Bombardier Transportation на динамично растущем российском рынке стало недавнее подписание в присутствии президента ОАО «РЖД» Владимира Якунина соглашений между Bombardier Transportation и крупнейшей российской компанией по выпуску железнодорожной техники «Трансмашхолдинг». В рамках данных соглашений будут созданы Инжиниринговый центр по разработке новых современных компонентов, оборудования, технических и технологических решений для железнодорожной техники и совместное предприятие по выпуску тяговых преобразователей на основе зарекомендовавшей себя технологии Bombardier MITRAC.

Создание инженерно-производственной базы совместно с потребителем и освоение самых современных технологий позволяют добиться полного взаимопонимания и наладить экономические связи. Этим самым Bombardier Transportation нацелено на долгосрочное и взаимовыгодное партнерство в России и демонстрирует заинтересованным сторонам желание инвестировать, а не только экспортировать готовую продукцию.

Источник