Разработка современной микропроцессорной системы телеуправления на базе системы диспетчерской централизации "Диалог"

К интерфейсным относятся модули токовых выходов, модули выходов управления, модули дискетных и аналоговых входов.

БМ может размещаться на столе, стативе либо специальной полке как можно дальше от мощных источников электромагнитных помех (например, электропитающей установки). Это расстояние должно быть не менее 3 м.

Структурная схема БМ приведена на рис.2.6.

БМ выполнена с защитой от появления не обнаруживаемых отказов для обеспечения безопасности движения поездов. С этой целью она состоит из двух идентичных комплектов, работающих синхронно от одного генератора тактовых импульсов с общими цепями синхронизации, первоначального запуска и повторного перезапуска. В каждом комплекте БМ сигналы со всех выходов и шины данных поступают на схему встроенного контроля, которая установлена в модуле ЦП и формирует общий контрольный сигнал, которые поступают в модуль ЗК, где сравнивается с аналогичным сигналом, поступающим от второго комплекта, на специальных схемах сравнения и фиксации неравнозначности, построенных по принципам исключения опасных отказов. При появлении отказа в этих схемах устройство переходит в защитное состояние, в котором допускается только выполнение функций, не связанных с обеспечением безопасности движения поездов.

В модуле ЗК установлен системный генератор тактовых импульсов ГТИ (К1810ВГ86), вырабатывающий сигнал частотой 3,3 МГц, стабилизированный кварцевым резонатором (частота 10 МГц). С помощью формирователя тактовых импульсов ФТИ в модуле ЗК формируются импульсы, обеспечивающие работу всех устройств.

Модули центрального процессора ЦП1 и ЦП2 выполнены по идентичным схемам, каждая из которых содержит 16-ти разрядный микропроцессор (К1810ВМ86), формирователь ФШ внутренних шин данных ШД и адреса ША, постоянное ПЗУ и оперативное ОЗУ запоминающие устройства, а также подключенные к ШД и ША (через дешифратор адреса ДША) системный таймер ТП, контроллер прерываний КП, схема временного контроля (защиты от зависаний) СТ и схему индикации состояний СИ. Кроме того, в модуле ЦП установлены системный контроллер СК и схема встроенного контроля СВК, контролирующая работу процессора, интерфейсных модулей и вырабатывающая сигнал контроля, соответствующий текущему состоянию устройств.

- центральный процессор ЦП типа К1810ВМ86;

- формирователь шины данных ШД и шины адреса ША;

- постоянное запоминающее устройство ПЗУ;

- оперативное запоминающее устройство ОЗУ;

- системный контроллер типа К1810ВГ88;

- контроллер прерываний типа К1810ВН59;

- два системных таймера типа К1810ВИ53;

- дешифраторы адреса для управления элементами модуля ЦП;

- схему встроенного контроля СВК;

- формирователь внешней шины SB16.

Модуль запуска и контроля ЗК включает в себя схемы формирования тактовых импульсов, обеспечивающих работу и синхронизацию всех узлов БМ, схемы первоначального запуска БМ при включении питания и ее автоматического перезапуска при возникновении сбоя в работе (рассогласовании двух комплектов), а также дублированную схему сравнения контрольных сигналов, поступающих от двух процессорных модулей, с фиксацией их рассогласования.

Модуль входов предназначен для приема сигналов от контролируемых элементов.

Модуль токовых выходов предназначен для выдачи дискретных сигналов в цепи управления с активным входом и для построения матричных схем съема сигналов от контролируемых элементов.

Модуль выходов предназначен для выдачи дискретных сигналов в цепи управления с индуктивным входом (обмотки реле).

Модемы типа AnCom DL-2400, установленные в модуле М, предназначены для применения в составе устройств специализированной управляющей безопасной микроЭВМ.

Функционально устройство представляет собой сдвоенный Hayes - совместимый (AT Command Set) модем для работы на двухпроводных выделенных линиях с максимальной скоростью обмена информацией 2400 бит/с. Снижение скорости обмена информацией “вызывающего” модема до 1200 бит/с осуществляется автоматически или по команде, а до 600 бит/с - по команде. Скорость обмена информацией “отвечающего” модема устанавливается автоматически и определяется “вызывающим” модемом.

Блок диодный коммутационный БДК предназначен для построения схем увязки БМ с устройствами электрической централизации или другими устройствами управления и контроля по матричному принципу.

Блок БДК позволяет подключать к БМ до 32 двухпозиционных объектов при подключении к матрице двух выходов модуля Т и шестнадцати входов модуля входов.

Проектирование схем увязки микроЭВМ со станционными системами автоматики заключается в определении количества различных типов интерфейсных модулей, места их установки в корпусе БМ и разработке схем подключения их внешних цепей к объектам контроля и управления. Число выходных модулей определяется количеством управляемых объектов, а число входных модулей, модулей токовых выходов - количеством контролируемых объектов (команд ТУ и ТС данного раздельного пункта). При этом необходимо учитывать, что все логические зависимости выполняются процессорными модулями БМ, что позволяет уменьшить количество внешних реле увязки до минимума, а в ряде случаев полностью их исключить.

Для задания адреса установки интерфейсного модуля в крейте необходимо установить перемычки на внешнем разъеме согласно табл. 2.3.

Таблица 2.3 - Задание адреса интерфейсного модуля на внешнем разъеме

п/п	Наименование модуля, его порядковый номер	Обозначение, адрес	Адрес	Перемычки
		К4	К3	К2	К1	К0
1.	Токовый выход - 1-ый модуль	1	1	1	1	1	00	В6-А6-С5-В5-А5-А3-СПБ-К
2.	Входы - 1-ый модуль	1	1	1	0	1	10	В7-В8-В9-В10-В11-В5-СПБ-К В10-В2-СМБ
3.	Выходы - 1-ый модуль	1	1	0	1	1	20	А5-А6-В5-В6-СПБ-У1 В4-В1-СМБ
4.	Выходы - 2-ый модуль	1	1	0	0	1	30	А5-А6-В6-СПБ-У1 В4-В5-В1-СМБ
5.	Выходы - 3-ый модуль	1	0	1	1	1	40	А5-В4-В5-В6-СПБ-У1 А6-В1-СМБ
6.	Выходы - 4-ый модуль	1	0	1	0	1	50	А5-В4-В6-СПБ-У1 А6-В5-В1-СМБ
7.	Выходы - 5-ый модуль	1	0	0	1	1	60	А5-В5-В6-СПБ-У1 А6-В4-В1-СМБ
8.	Выходы - 6-ый модуль	1	0	0	0	1	70	А5-В6-СПБ-У1 А6-В4-В5-В1-СМБ
9.	Выходы - 7-ый модуль	0	1	1	1	1	80	А5-В4-В5-В6-СПБ-У1 А5-В1-СМБ
10.	Выходы - 8-ый модуль	0	1	1	0	1	90	А6-В4-В6-СПБ-У1 А5-В5-В1-СМБ
11.	Выходы - 9-ый модуль	0	1	0	1	1	А0	А6-В5-В6-СПБ-У1 А5-В4-В1-СМБ

Примечание:

1. К0, К1, К2, К3, К4 - обозначения выводов на разъеме XS, установленном на лицевой панели модулей (задаются перемычками на подключаемом внешнем кабельном разъеме).

2. Для модулей входов и ТП-1 - СПБ-К, для модулей выходов - 1 - СПБ-У1, 0 - для всех модулей СМБ.

2.3.2 Увязка БМ-1602 с объектами управления

Функции управления объектами выполняет модуль выхода. Каждый модуль имеет 24 выхода управления, четыре из которых являются безопасными и предназначены для реализации ответственных команд.

Все выходы имеют гальваническую развязку с внешними цепями. Принцип построения одного узла обычного и безопасного выходов показан на рис.2.7.

Сигналы на выходах управления сохраняются в течение времени, необходимого для реализации команды управления. Длительность этих сигналов задается в процессорных модулях программным путем, поэтому, как правило, исключается необходимость в цепях блокировки реле.

Воздействие на объект управления (исполнительное реле ЭЦ) может осуществляться как через промежуточное управляющее реле, так и непосредственно с выхода управления модуля.

Для реализации ответственных команд к безопасным выходам обязательно должны подключаться управляющие реле.

Назначение каждого управляющего выхода модулей определяется при проектировании на основе разработанной таблицы команд ТУ для данного ЛУ.



Таблица 2.4 - Пример таблицы распределения выходов управления модуля выходов

№ позиции	10
№ выхода	Код ТУ	Примечание
1	2	3
Выход 1	СУ	Сезонное управление	- не менее 3 сек
Выход 2	ОСУ	Отмена СУ	- не менее 3 сек
Выход 3	ДН	Вкл. кнопочного реле	- не менее 3 сек
Выход 4	ДН1	Вкл. кнопочного реле	- не менее 3 сек
Выход 5	ДЧ	Вкл. кнопочного реле	- не менее 3 сек
Выход 6	ДЧ1	Вкл. кнопочного реле	- не менее 3 сек
Выход 7	ДМ1	Вкл. кнопочного реле	- не менее 3 сек
Выход 8	ДМ2	Вкл. кнопочного реле	- не менее 3 сек
Выход 9	Д1ИР	Искусств. размыкание	- не менее 3 сек
Выход 10	Д2ИР	Искусств. размыкание	- не менее 3 сек
Выход 11	1ПУ	Перевод стрелки в “плюс”	- не менее 5 сек
Выход 12	1МУ	Перевод стрелки в “минус”	- не менее 5 сек
Выход 13	2ПУ	Перевод стрелки в “плюс”	- не менее 5 сек
Выход 14	2МУ	Перевод стрелки в “минус”	- не менее 5 сек
Выход 15	ДОГ	Отмена маршрута	- не менее 10 сек
Выход 16	ДЗП	Закрытие переезда	- не менее 15 сек
Выход 17	ДИ	Извещение на переезд	- не менее 15 сек
Выход 18	ДОИ	Отмена извещения	- не менее 5 сек
Выход 19	ДНСН	Смена направления	- не менее 5 сек
Выход 20	В	Вентилятор вкл/выкл	- не менее 5 сек
Вых.1Б Вых.1БМ	ДГРИ	Общее искусственное размыкание	- не менее 10 сек
Вых.2Б Вых.2БМ	ДНПВ	Вспомогательная смена направления	- не менее 15 сек
Вых.3Б Вых.3БМ	ДЧОВ	Вспомогательная смена направления	- не менее 15 сек
Вых.4Б Вых.4БМ	ДозП	Открытие переезда	- не менее 3 сек

Примечание:

Команды ДГИР, ДНПВ, ДЧОВ и ДОзП относятся к классу ответственных команд.

На рис. 2.8 приведен пример включения модуля выходов согласно таблице 2.4.

На рис.2.9…2.26 приведены фрагменты и показаны принципы построения основных схем увязки БМ с различными системами ЭЦ.

На рис.2.9 - схема включения реле резервного управления, контакты которого коммутируют цепи управления от кнопок резервного пульта и с выходов модулей выходов БМ при центральном управлении.

На рис.2.10 - схема отключения табло и схема питания.

На рис.2.11 - схема включения кнопочных реле. Управление осуществляется непосредственно с выходов модулей.

На рис.2.12 - схема реле отмены маршрутов.

На рис.2.13 - схема реле групповой искусственной разделки.

На рис.2.14 - схема управления стрелочным приводом при индивидуальном управлении непосредственно с выходов модуля и схема реле дополнительного замыкания стрелок.

На рис.2.15 - схемы вспомогательной и нормальной смены направления на перегоне.

На рис.2.16 - схема управления пригласительным сигналом на входном светофоре.

На рис.2.17 - схема автодействия сигналов.

На рис.2.18 - схемы извещения на переезд и управления станционным переездом.

На рис.2.19 - схема управления УКСПС.

На рис.2.20 - схема оповещения монтеров пути.

На рис.2.21 - схема реле вспомогательного перевода стрелок.

На рис.2.22 - схема электрообогрева стрелок.

На рис.2.23 - схема автоматической очистки стрелок.

На рис.2.24 - схема блоков изолированных участков.

На рис.2.25 - схема вентиляционного устройства.

На рис.2.26 - схема контроля перегорания предохранителей.

2.3.3 Увязка БМ-1602 с объектами контроля

Контроль состояния объектов осуществляется с помощью модулей входа и модулей токовых выходов. Модуль входа имеет 16 сигнальных входов для контроля состояния дискретных (релейных) объектов. Модуль токовых выходов имеет 32 сигнальных выхода для последовательного опроса контактных групп.

Для контроля ответственных объектов (контроль путевых участков, участков приближения/удаления и т.п.) должны использоваться полные “тройники” контактов реле, что исключает появление ложной информации при обрыве провода.

Контакты реле контролируемых объектов собираются в контактные группы, каждая из которых имеет один вход (соединяется с одним их выходов модуля токовых выходов) и до 16 информационных выходов. Пример построения одной контактной группы показан на рис.2.27.

Для исключения обходных путей в схеме включения контактных групп используются диоды, которые располагаются в специальных концентраторах информации БДК (блок диодный коммутационный), схема которого приведена на рис.2.17. Схема БДК содержит 32 информационных входа и рассчитана на две контактные группы. БДК имеет один входной разъем XS1, объединяющий диоды в общую шину, соединенную с двумя выходными разъемами XS2 и XS3: один из них служит для соединения с входами модуля входа, а второй - для подключения выходов других блоков БДК, соединенных параллельно. При одном модуле входа и одном модуле токовых выходов при количестве 16-ти БДК обеспечивается контроль состояния 512 двухпозиционных объектов, контролируемых контактными “двойниками”.

Структурная схема увязки БМ-1602 с объектами контроля приведена на рис.2.29. Эта схема контролирует состояние объектов, объединенных в 32 контактные группы.

БМ периодически и последовательно подает питание на каждый сигнальный выход ТП1...ТП32 модуля токовых выходов, тем самым, опрашивая состояние контактов контактных групп. Результаты опроса в виде сигналов “0” или “1” появляются на клеммах разъема модуля входов. МикроЭВМ анализирует эти сигналы и формирует коды ТС.

При формировании таблицы кодов ТС сигналы ТС собираются в группы по 16 сигналов, которые реализуются в виде схем контактных групп.

Перечень кодов ТС и степень их детализации определяется на этапе проектирования и оформляется в виде таблицы 2.5.

Таблица 2.5 - Перечень кодов ТС линейного пункта

Код ТС	Выход модуля токовых выходов	Вход модуля входа	Примечание
1СП х 1СП	ТП1	Вх.1 Вх.2	Контроль стрелочно-путевого участка 1СП
2СП х 2СП	ТП1	Вх.3 Вх.4	Контроль стрелочно-путевого участка 2СП
1П х 1П	ТП1	Вх.5 Вх.6	Контроль приемо-отправочного пути 1П
2П х 2П	ТП1	Вх.7 Вх.8	Контроль приемо-отправочного пути 2П
НАП х НАП	ТП1	Вх.9 Вх.10	Контроль участка пути НАП
ЧАП х ЧАП	ТП1	Вх.11 Вх.12	Контроль участка пути ЧАП
Н1ИП х Н1ИП	ТП1	Вх.13 Вх.14	Контроль 1-го нечетного участка приближения/удаления
Н2ИП х Н2ИП	ТП1	Вх.15 Вх.16	Контроль 2-го нечетного участка приближения/удаления

2.4 Разработка структуры кодов ТУ и ТСи методы кодирования

Информация ТУ и ТС по каналам связи передается последовательным кодом. В каждом сообщении передается некоторое определенное количество байтов, зависящее от объема передаваемой информации.

Обеспечение необходимой защиты передаваемой информации от помех достигается за счет применения кода Хэмминга (для кодов ТУ) и модернизированного итерационного кода (для сигналов ТС), которые обеспечивают требуемую помехозащищенность кодовым расстоянием d=4.

Структура кода ТС

Код сигналов ТС состоит из следующих байт:

iN, i(N-1), …, i2, i1(k15…k8), i0(k7…k0)

где: i(…),…, i2 - информационные байты;

i1, i0 - контрольные байты.

Содержимое байтов:

1-й байт - заголовок, имеет структуру:

k0 p0 TS0 n4 n3 n2 n1 n0

где: k0 - контроль нечетности номера станции;

p0 - признак передачи групп сигналов ТС, при p0 = 1 - передача всех групп ТС, при p0 = 0 - передача групп ТС, в которых произошли изменения;

TS0 - признак кода ТС, TS0 = 0;

n0,…, n4 - номер станции.

2-й байт - количество передаваемых групп ТС, имеет структуру:

TS1 R c5 c4 c3 c2 c1 c0

где: TS1 - признак кода ТС, TS1 = 0;

R - резервный бит;

с0,…, с5 - количество передаваемых групп сигналов ТС (группа состоит из двух байт).

3-й байт - команда ТУ, принятая в последнем цикле (третий байт кода ТУ).

4-й,…, i2 байты - передача групп сигналов ТС.

Байты i1 и i0 - соответственно первый и второй контрольные байты.

Формирование контрольных сумм

i1 = iN + i(N-1) + ,…, + i2 (сложение по mod2).

Сложение производится побитно по одноименным разрядам всех информационных байт.

1-й байт: a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0

+ + + + + + + +

2-й байт: a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0

+ + + + + + + +

. . . . . . . .

+ + + + + + + +

i2-й байт: a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0

= = = = = = = =

i1-й байт: k15 K14 k13 k12 k11 k10 k9 k8

В байте i0 отдельные биты вычисляются по формуле

J = N/8 + 1 (при делении на 8 остаток отбрасывается).

Если N<8, то j = 1 и для определения значения бит k0,…, k7 вычисляется четность побайтно, т.е.

a7 a0 a7 a0 a7 a0 a7 a0

1 б 2 б 3 б …. …. n б

Значение k0,…,k7 вычисляется сложением по mod2 значений разрядов всех байт

k0 = 1a0 + 2a0 + 3a0 + …+ na0

k1 = 1a1 + 2a1 + 3a1 + …+ na1

.

.

k7 = 1a7 + 2a7 + 3a7 + …+ na7

Если j = 2, т.е. 8<N<16, то значение разрядов k0,…,k7 определяется суммированием 16-и разрядных слов, т.е.

1-я группа 2-я группа n-я группа

------------------- -------------------- ---------------

1 б 2 б 3 б 4 б ……… i1 б

В каждой группе байт производится сложение по mod2 всех бит и результат (0 или 1) определяет значение соответствующего разряда k0,…, k7, причем 1-я группа байт формирует значение разряда k0 и т. д.

При нечетном количестве байт последняя группа состоит из одного байта и значение последнего бита k определится в результате сложения всех бит последнего байта. В общем случае, последний значимый бит k может формироваться неполной последней группой.

При количестве групп байт меньше 8, старшие разряды k заполняются незначащими нулями.

Количество байт, образующих группу байт равно значению j.

Структура кода ТУ

Структура кода ТУ состоит из трех информационных байт и одного незначащего (нулевого) байта. Содержание байтов:

1-й байт - заголовок, имеет структуру:

k0 p0 TU0 n4 n3 n2 n1 n0



где: k0 - контроль по четности номера станции;

p0 - запрос передачи сигналов ТС, при p0 = 1 - запрос передачи всех групп ТС, при p0 = 0 - запрос передачи только тех групп ТС, в которых произошли изменения;

TU0 - признак команды ТУ, TU0 = 1;

n0,…, n4 - номер станции, 1…32.

2-й байт - формирование контрольных разрядов, имеет структуру:

TU1 R h5 h4 h3 h2 h1 h0

где: TU1- признак команды ТУ, TU1 = 1;

R - резервный байт;

h0,…, h5 - контрольные разряды по коду Хэмминга (32 х 26), используется 18 информационных бит.

3-й байт - i0,…, i7 - код команды ТУ.

Синдром формируется:

h0 = контроль четности;

h1 = 18 + 19 + 20 + 21 + 22 + 23 + 24;

h2 = 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 17;

h3 = 2 + 3 + 4 + 8 + 9 + 10 + 17 + 21 + 22 + 23 + 24;

h4 = 1 + 3 + 4 + 6 + 7 + 10 + 17 + 19 + 20 + 23 + 24;

h5 = 1 + 2 + 4 + 5 + 7 + 9 + 17 + 18 + 20 + 22 + 24.

2.5 Разработка таблиц кодов ТУ и ТС

2.5.1 Таблица кодов ТУ

Функции включения объектов управления выполняет модуль выходов. Модуль рассчитан на включение 24-х объектов. Количество модулей выходов определяется числом команд ТУ, в том числе и ответственных команд. Перечень кодов ТУ для заданной станции приведен в таблице 2.6.

Таблица 2.6 - Таблица кодов ТУ

№	Код ТУ	Содержание кода
1	2	3
1	СЧ	Открытие / закрытие светофора Ч
2	СН	Открытие / закрытие светофора Н
3	СЧ1	Открытие / закрытие светофора Ч1
4	СН1	Открытие / закрытие светофора Н1
5	СЧ2	Открытие / закрытие светофора Ч2
6	СН2	Открытие / закрытие светофора Н2
7	СЧ3	Открытие / закрытие светофора Ч3
8	СН3	Открытие / закрытие светофора Н3
9	СЧ4	Открытие / закрытие светофора Ч4
10	СН4	Открытие / закрытие светофора Н4
11	СЧ1М	Открытие / закрытие маневрового сигнала на светофоре Ч1
12	СН1М	Открытие / закрытие маневрового сигнала на светофоре Н1
13	СЧ2М	Открытие / закрытие маневрового сигнала на светофоре Ч2
14	СН2М	Открытие / закрытие маневрового сигнала на светофоре Н2
15	СЧ3М	Открытие / закрытие маневрового сигнала на светофоре Ч3
16	СН3М	Открытие / закрытие маневрового сигнала на светофоре Н3
17	СЧ4М	Открытие / закрытие маневрового сигнала на светофоре Ч4
18	СН4М	Открытие / закрытие маневрового сигнала на светофоре Н4
19	СМ1	Открытие / закрытие маневрового светофора М1
20	СМ2	Открытие / закрытие маневрового светофора М2
21	СМ4	Открытие / закрытие маневрового светофора М4
22	1ПУ	Перевод стрелки 1 в положение “ ”
23	1МУ	Перевод стрелки 1 в положение “ ”
24	3ПУ	Перевод стрелки 3 в положение “ ”
25	3МУ	Перевод стрелки 3 в положение “ ”
26	5ПУ	Перевод стрелки 5 в положение “ ”
27	5МУ	Перевод стрелки 5 в положение “ ”
28	2/4ПУ	Перевод стрелки 2/4 в положение “ ”
29	2/4МУ	Перевод стрелки 2/4 в положение “ ”
30	6ПУ	Перевод стрелки 6 в положение “ ”
31	6МУ	Перевод стрелки 6 в положение “ ”
32	8ПУ	Перевод стрелки 8 в положение “ ”
33	8МУ	Перевод стрелки 8 в положение “ ”
34	ЧСА	Аварийный перевод стрелок четной горловины
35	НСА	Аварийный перевод стрелок нечетной горловины
36	ЧАПИР	Искусственное размыкание секции ЧАП
37	2-6ИР	Искусственное размыкание секции 2-6СП
38	4ИР	Искусственное размыкание секции 4СП
39	8ИР	Искусственное размыкание секции 8СП
40	НАПИР	Искусственное размыкание секции НАП
41	НПИР	Искусственное размыкание секции НП
42	1-3ИР	Искусственное размыкание секции 1-3СП
43	5ИР	Искусственное размыкание секции 5СП
44	ГРИ	Групповое искусственное размыкание
45	ОГ	Отмена маршрута
46	ЧСН	Четная смена направления
47	НСН	Нечетная смена направления
48	ЧПВ	Четный прием вспомогательный
49	НПВ	Нечетный прием вспомогательный
50	ЧОВ	Четное отправление вспомогательное
51	НОВ	Нечетное отправление вспомогательное
52	ДНД	Включение режима “День”
53	ДНН	Включение режима “Ночь”
54	ВОС	Включение освещения
55	ОВОС	Отключение освещения
56	ВОТ	Включение отопления
57	ОВОТ	Отключение отопления
58	ДСН	Включение/отключение режима ДСН
59	ВУ	Включение/отключение вентиляционного устройства
60	ЗП	Закрытие переезда
61	ОЗП	Открытие переезда
62	И	Извещение на переезд
63	ОИ	Отмена извещения на переезд
64	СУ	Сезонное управление
65	ОСУ	Отмена сезонного управления
66	ЧВЭО	Включение / отключение обогрева стрелок четных
67	НВЭО	Включение / отключение обогрева стрелок нечетных
68	РЗ	Дополнительное замыкание стрелок
69	ОРЗ	Размыкание стрелок
70	ЧАС	Автодействие четных сигналов
71	НАС	Автодействие нечетных сигналов
72	ОЧАС	Отмена автодействия четных сигналов
73	ОНАС	Отмена автодействия нечетных сигналов
74	ЧВКВ	Выключение четного УКСПС
75	НВКВ	Выключение нечетного УКСПС
76	ОВ	Включение/отключение автоматической очистки стрелок
77	ВО	Включение оповещения монтеров пути
78	ОВО	Отключение оповещения монтеров пути

2.5.2 Таблица кодов ТС

Контроль состояния объектов осуществляется с помощью модулей входа и модулей токовых выходов. Каждый модуль входа имеет 16 сигнальных входов контроля состояния дискретных (релейных) объектов.

Для контроля ответственных объектов должны использоваться полные “тройники” контактов реле, что исключает появление ложной информации при обрыве провода или при мостовом замыкании контактов.

Модуль токовых выходов имеет 32 выхода, из которых все кроме 32-го могут использоваться для образования матрицы контактов, а выход с номером 32 используется для задания номера ЛП.

Контакты реле контроля состояния объектов собраны в контактные группы, каждая из которых имеет один вход (соединяется с одним из выходов модуля токовых выходов) и до 16 выходов, подключаемых к входам модуля входов.

На основе перечня команд телесигнализации составлена таблица кодов ТС для заданной станции.

Таблица 2.7 - Таблица кодов ТС

	гр. 1	гр. 2	гр. 3	гр. 4	гр. 5	гр. 6	гр. 7
	НАП	НАПЗ	1П	1ПК	8ПК	НРУ	ЧРУ
	НАП	НАПРИ	1П	1МК	8МК	НРУ	ЧРУ
	НП	НПЗ	2П	1ОК	8ОК	НПС	ЧПС
	НП	НПРИ	2П	3ПК	Н	НПС	ЧПС
	1-3СП	1-3 З	3П	3МК	НМ	НСО	ЧСО
	1-3СП	1-3РИ	3П	3ОК	Ч	НКО	ЧКО
	5СП	5 З	4П	5ПК	ЧМ	НКО	ЧКО
	5СП	5РИ	4П	5МК	НКП	НА	ЧА
	ЧАП	ЧАПЗ	Н1ИП	5ОК	НКП	Резерв	Резерв
0	ЧАП	ЧАПРИ	Н1ИП	2/4ПК	ЧКП	Н1С	Ч1С
1	2-6СП	2-6 З	Н2ИП	2/4МК	ЧКП	Н1С	Ч1С
2	2-6СП	2-6РИ	Н2ИП	2/4ОК	НП	Н1О	Ч1О
3	4СП	4 З	Ч1ИП	6ПК	НО	Н1МС	Ч1МС
4	4СП	4РИ	Ч1ИП	6МК	ЧП	Н1МС	Ч1МС
5	8СП	8 З	Ч2ИП	6ОК	ЧО	Резерв	Резерв
6	8СП	8РИ	Ч2ИП	ВЗ
	Н2С	Ч2С	Н4С	РЗ	ГОТ	ОСВ
	Н2С	Ч2С	Н4С	РЗ	ОП	ОТ
	Н2О	Ч2О	Н4О	НВЭО	ОМ	ВТ
	Н2МС	Ч2МС	Н4МС	ЧВЭО	ОС	В
	Н2МС	Ч2МС	Н4МС	НКИ	ГРИ	ПО
	Резерв	Резерв	Резерв	ЧКИ	ДСН	НКВП
	Н3С	Ч3С	Ч4С	ОВ	КМ	НКВП
	Н3С	Ч3С	Ч4С	КРБ	СУ	НВКВ
	Н3О	Ч3О	Ч4О	Ф1	НАС	ЧКВП
0	Н3МС	Ч3МС	Ч4МС	Ф2	ЧАС	ЧКВП
1	Н3МС	Ч3МС	Ч4МС	Фк	ЗП	ЧВКВ
2	Резерв	Резерв	Резерв	СЗ	ОЗП	ВО
3	М1С	М2С	М4С	ПВУ	И	ОВ
4	М1С	М2С	М4С		ОИ
5	М1О	М2О	М4О		Д/Н
6	Резерв	Резерв	Резерв

2.6 Разработка принципиальной схемы модуля выходов

Модуль выходов предназначен для выдачи дискретных сигналов в цепи управления с индуктивным входом (обмотки реле) или непосредственно в схему управления объектом. Время присутствия сигнала на выходе модуля задается программным путем. Параметры модуля выходов приведены в таблице 2.8.



Таблица 2.8 - Параметры модуля выходов

№	Наименование параметра	Значение параметра
1	Общее количество выходов, шт. в том числе безопасных	24 4
2	Напряжение на обычном выходе, В не более	36
3	Номинальный ток нагрузки обычного выхода, А не более	0,5
4	Максимальный кратковременный до 2 с выходной ток обычного выхода, А не более	1,3
5	Напряжение на безопасном выходе, В не менее	20
6	Максимальный ток нагрузки безопасного выхода, мА не более	15
7	Сопротивление изоляции между ключом и логической схемой, Ом не менее	109

Модуль содержит два идентичных комплекта логических устройств, каждый из которых включает в себя дешифратор адреса DC, схему задания номера модуля, схему контроля подключения внешнего разъема, три регистра памяти, двадцать обычных выходных ключей, четыре безопасных выходных ключа и схему формирования контрольного сигнала.

В модуле установлены схема задания номера модуля и схема контроля подключения внешнего разъема.

Схема задания номера модуля содержит в каждом комплекте четыре оптоэлектронных ключа, входы которых попарно соединены последовательно, а выходы ключей каждого комплекта подключены к входам цифрового компаратора. Входы цифрового компаратора подключены к соответствующим разрядам шины адреса. Таким образом, выходной сигнал цифрового компаратора появится только при совпадении сигнала на шине адреса и установленного перемычками на входном разъеме двоичного номера модуля.

Схема контроля подключения внешнего разъема построена аналогично, но содержит по одному оптоэлектронному ключу в каждом комплекте, входы которых соединены последовательно.

Выходы цифрового компаратора и схемы контроля подключения внешнего разъема через логическую схему подключены к управляющему входу дешифратора адреса. При этом обращение к данному интерфейсному модулю может быть осуществлено только при условии включения его внешнего разъема и совпадения адреса с установленном на внешнем разъеме.

Три восьмиразрядных регистра памяти, входы которых через шинный формирователь подключаются к шине данных ШД, служат для записи сигналов, выдаваемых на выходы модуля. Регистры памяти управляются дешифратором адреса, подключенным к шине адреса ША.

Выходы регистров памяти подключены с гальванической развязкой на оптроне к выходным ключам, причем двадцать ключей выполнены по схеме, показанной на рис. 2.7.1. Они предназначены для включения объектов управления, не отвечающим требованиям безопасности движения поездов. Четыре ключа, схема одного из которых показана на рис. 2.7.2, выполнены с учетом обеспечения требований безопасности движения поездов.

Схема формирования контрольного сигнала представляет собой устройство сжатия сигналов на основе контроля по четности. На вход этой схемы подаются все сигналы с выходов регистров и контрольный сигнал от входа для подключения аналогичных схем других интерфейсных модулей, а на выходе схемы получается контрольный сигнал, поступающий на вход схемы встроенного контроля модуля ЦП непосредственно или через входы других интерфейсных модулей.



3. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ МОДУЛЯ ВЫХОДОВ

Надежность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения эксплуатационных показателей в заданных пределах.

Определение надежности устройств основывается на анализе принципиальной схемы устройства и данных об интенсивности отказов его элементов.

Принципиальные схемы выходов (обычного и безопасного) управления модуля представлены на рис. 2.7.1 и 2.7.2.

Среднее время наработки на отказ выходов управления определяется по формуле:

ч. (3.1)

где - суммарная интенсивность отказов устройства, ч.

Суммарная интенсивность отказов определяется по формуле:

, (3.2)

где , - интенсивность отказов и количество элементов i-го типа;

Интенсивность отказов элементов, входящих в схему устройства, является их исходной характеристикой надежности и зависит от режима и условий работы (электрической нагрузки, температуры окружающей среды, влажности, вибрации механических нагрузок в других видах, радиоактивного фона и др.).



Таблица 3.1 - Результаты расчета суммарной интенсивности отказов по каждому типу элементов для выходов управления модуля

Тип элемента
Печатная плата	0.1*10-6	1	0.1*10-6
Транзистор	0.6*10-7	28	1.68*10-6
Диодный мост	1.2*10-6	4	4.8*10-6
Диод	10-6	32	32*10-6
Оптрон	10-6	24	24*10-6
Резистор	0.1*10-7	108	1.08*10-6
Конденсатор	0.3*10-7	12	0.36*10-6
Трансформатор изолирующий	0.4*10-7	4	0.16*10-6
Контакт разъема	0.2*10-7	56	1.12*10-6
Паяные соединения ножек	0.5*10-9	690	0.345*10-6

В результате для выходов управления в целом:

Суммарная интенсивности отказов:

=65.645*10-6 ч.

Среднее время наработки на отказ:

Т=15233.5 ч.

Определим вероятность безотказной работы выходов управления модуля типа О в определенные моменты времени по формуле:

Р=е -*Тр, (3.3)

где Тр - переменный временной параметр представляющий определенный момент времени.



Таблица3.2 - Таблица распределения вероятностей безотказной работы выходов управления модуля в определенные моменты времени

Рi	Тр	ехр(-*Тр)
Р1	1000 ч.	0.936
Р2	5000 ч.	0.720
Р3	10000 ч.	0.519
Р4	15000 ч.	0.373

Основные способы повышения надежности:

- использование высоконадежных комплектующих и конструктивных элементов;

- выбор способов монтажа с низкой интенсивностью отказов электрических соединений;

- повышение интеграции элементов схем;

- защита элементов от внешних воздействий;

- выбор облегченного режимов работы;

- использования резервирования.



4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

В настоящее время при разработке и внедрении новых устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) экономическая эффективность проектных решений определяется на основе новой приоритетной методики. Основные положения данной методики сформулированы в Методических рекомендациях по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Рекомендации выпущены в 1994 году и утверждены Госстроем России, Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ и Госкомпромом России.

Известно, что экономическую эффективность внедрения и функционирования устройств ЖАТ характеризуют показатели:

- народнохозяйственной эффективности;

- коммерческой (отраслевой) эффективности.

В современных условиях государственная экономическая политика ориентирована на развитие инвестиционной активности за счет внебюджетных источников финансирования капитальных вложений, поэтому для предприятий железнодорожного транспорта наибольшее значение приобретает определение отраслевой эффективности. При определении отраслевой экономической эффективности для внедряемых устройств ЖАТ результатом реализации инвестиционных проектов является чистая прибыль, получаемая отраслью после сдачи объектов в эксплуатацию.

Для оценки отраслевой эффективности инвестиционных проектов предложена система показателей, основными из которых являются:

чистый дисконтированный доход (ЧДД);

индекс доходности (ИД);

внутренняя норма доходности (ВНД);

срок окупаемости.

Кроме того, в качестве экономического эффекта от инвестиционных вложений при определении отраслевой экономической эффективности рассчитывается суммарный прирост прибыли, получаемый ежегодно за счет внедрения инвестиционного проекта.

Расчетные формулы.

При единовременных инвестиционных вложениях в исходный год КО (тыс.руб.), а также постоянных во времени результатах R (тыс.руб.) и норме дисконта Е, ЧДД (тыс.руб.) рассчитывается по формуле:

ЭИНТГ = R - Е КО . (4.1)

Норма дисконта Е аналогична известному показателю ЕН - нормативному коэффициенту эффективности капитальных вложений. В ранее изданных типовых методиках и инструкциях нормативное значение коэффициента жестко регламентировалось по отраслям народного хозяйства (на транспорте для новой техники его значение было установлено 0,15). В сложившихся экономических условиях эти нормативные значения коэффициента эффективности не могут использоваться в расчетах в виде официально заданной нормы дисконта.

В общем случае в качестве нормы дисконта может служить величина депозитного процента (в долях) по вкладам в постоянных ценах Е = ЕД. С учетом инфляции можно рассчитать

Е = (ЕД + 1) / J12 -1 , (4.2)

где J - средний ежемесячный темп роста цен в долях (по данным за 1997год - 1,012).

При использовании в качестве источников инвестиций собственных средств предприятия норма дисконта Е может быть задана инвестором произвольно. Кроме того, может учитываться поэтапное погашение кредита.

ИД при тех же условиях инвестирования рассчитывается по формуле:



ЭК = R / (Е КО) (4.3)

ВНД в этом случае рассчитывается по формуле:

ЭР = R / КО (4.4)

ВНД инвестиций показывает максимально допустимый относительный уровень капитальных вложений по анализируемому проекту. Если инвестиционный проект полностью финансируется за счет ссуды банка, то значение ЕР указывает верхнюю границу допустимого уровня банковской процентной ставки, превышение которого делает проект экономически неэффективным.

Срок окупаемости инвестиций (лет) рассчитывается по формуле:

ТО КО / R (4.5)

Анализ полученных результатов.

При расчете абсолютной экономической эффективности инвестиционных проектов инвестиционный проект считается экономически эффективным, если выполняются следующие условия:

ЭИНТГ 0, ЭК 1, ТО ТН,

где ТН = 1 / Е - нормативный срок окупаемости инвестиций, лет.

Эффективность инвестиционных проектов целесообразно оценивать с помощью всей совокупности показателей. Однако в этом случае могут появиться противоположные результаты. Предпочтение среди всей совокупности показателей экономической эффективности следует отдавать интегральному эффекту инвестиций (чистому дисконтированному доходу).



4.1 Расчет экономии эксплуатационных расходов

4.1.1 Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения штата

В расчете учитываются должностные оклады работников, подлежащих сокращению (за год), дополнительная заработная плата работников и отчисления на социальные нужды, а также коэффициенты, учитывающие дополнительные премии и доплаты.

Исходные данные:

Линейный пункт - 1.

Класс станции - 3.

Разряд ДСП - 9.

Тарифная ставка первого тарифного разряда П = 687 руб.

Принимаем, количество ДСП на линейном пункте Ч = 4 чел.

Произведем расчеты.

Должностной оклад работника за месяц вычислим путем перемножения тарифного коэффициента К = 3,36, соответствующего его разряду, на тарифную ставку первого тарифного разряда.

СЗ = Ч К П, (4.6)

где	Ч	- количество дежурных на станции, чел.;
	К	- тарифный коэффициент;
	П	- тарифная ставка.

СЗ = 4 3,36 687 = 9235 руб.

Рассчитаем основную заработную плату работника с учетом премий и доплат:



СЗ ОСН = СЗ + СЗ К1, (4.7)

где	К1	- доля премий и доплат за работу в ночное время, праздничные дни для работников станций, равный 0,35.

СЗ ОСН = 9235 + 9235 0,35 = 12470 руб.

Рассчитаем дополнительную заработную плату работника:

СЗ ДОП = СЗ ОСН К2, (4.8)

где	К2	- доля дополнительной заработной платы для работников станций, равный 0,1.

СЗ ДОП = 12470 0,1 = 1247 руб.

Годовой фонд заработной платы:

СЗ Г = 12 (СЗ ОСН + СЗ ДОП), (4.9)

СЗ Г = 12 (12470 + 1247) = 164604 руб.

Рассчитаем отчисления на социальные нужды:

СН = СЗ Г К3, (4.10)

где	К3	- процент отчислений на социальные нужды от годового фонда заработной платы, равный 39,9 .

Процент отчислений на социальные нужды складывается из отчислений:

в пенсионный фонд - 28 ;

на социальное страхование - 5,4 ;

на страхование несчастных случаев - 1,4 ;

на медицинское страхование - 3,6 ;

в фонд занятости - 1,5 .

СН = 164604 0,399 = 65677 руб.

Экономия эксплуатационных расходов за счет сокращения штата:

ЭШ = СЗ Г + СН, (4.11)

ЭШ = 164604 + 65677 = 230281 руб.

4.1.2 Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения потребления электрической энергии

Общий расход электроэнергии на посту ЭЦ за месяц в среднем составляют 9285 кВт час (данные взяты по станции Шерстки за сентябрь месяц).

Стоимость одного киловатта электроэнергии составляет 0,85 руб.

За счет сокращения штата ДСП экономия электроэнергии составит 15.

Перемножив исходные данные получим экономию годовых эксплуатационных расходов за счет потребления электроэнергии:

ЭЭ = 12 9285 0,85 0,15 = 14207 руб.

4.1.3 Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения затрат на форменную одежду

Согласно данным взятым по станции Шерстки за сентябрь месяц, комплект форменной одежды для дежурного по станции стоит 800 руб.

По коллективному договору 100 стоимости оплачивает предприятие.

Перемножив исходные данные получим экономию годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения затрат на форменную одежду:

ЭО = 4 800 = 3200 руб.

4.1.4 Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения потребления питьевой воды и уменьшения сброса сточных вод

Исходные данные:

норма расхода питьевой воды на одного человека в сутки - 0,025 м3;

количество календарных дней в месяце - 30 дней;

один кубический метр питьевой воды стоит 7,07 руб.;

один кубический метр сточной воды стоит 6,75 руб.;

штат дежурных по станции - 4 чел.

Перемножив исходные данные получим:

Экономия в потреблении питьевой воды в месяц:

ЭП В = 0,025 30 4 7,07 = 21,21 руб.

Экономия сброса сточных вод в потреблении питьевой воды в месяц:

ЭС В = 0,025 30 4 6,75 = 20,25 руб.

Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения потребления питьевой воды и уменьшения сброса сточных вод составит:

ЭВ = 12 (ЭП В + ЭС В), (4.12)

ЭВ = 12 (21,21 + 20,25) = 498 руб.

4.1.5 Экономия эксплуатационных расходов

По полученным данным пунктов 4.1 - 4.4 составим таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Экономия годовых эксплуатационных расходов

Экономия	Руб.
Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения штата ЭШ	230281
Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения потребления электрической энергии ЭЭ	14207
Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения затрат на форменную одежду ЭО	3200
Экономия годовых эксплуатационных расходов за счет сокращения потребления питьевой воды и уменьшения сброса сточных вод ЭВ	498

Необходимо учесть дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с внедрением инвестиционного проекта, и прежде всего амортизационные отчисления.

Норма амортизационных отчислений на ЭВМ составляет 12,5 .

Расходы на амортизационные отчисления рассчитаем как произведение стоимости вводимого оборудования (табл. 4.2) на установленную норму амортизации:

САМ = 0,125 222600 = 27825 руб.

Экономию эксплуатационных расходов вычислим по формуле:

С = ЭШ ЭЭ ЭО ЭВ - САМ , (4.13)

С = 230281 14207 3200 498 - 27825 = 220361 руб.

Суммарный прирост составит R = 220361 руб.



4.2 Расчет капитальных вложений

Единовременные инвестиционные вложения КО определяются на основе сметной стоимости работ и оборудования по внедрению системы “Диалог - МС”, а также смета расходов.

Смета стоимости оборудования и работ представлена в таблице 4.2.

Смета расходов в таблице 4.3.

Исходные данные:

Распределительный пункт с числом мониторов (основной и резервный) - 2.

Размер основных мониторов 15.

Количество исполнительных пунктов “Диалог - МС” - 1.

Курс $ США 28 руб.

Таблица 4.2 - Смета стоимости оборудования и работ

Наименование	Кол-во	Стоимость	Всего
		$ США	руб.	руб.
1	2	3	4	5
Оборудование распорядительного пункта (АРМ ДСП)
1.Основной системный блок 250 Вт, 6-18 ISA в т.ч.: 486DX5-133; 8МБт; коммутатор; в/к 1МБт; 1,2ГБт; 3,5; модем; клавиатура; “мышь”	1	1130	31640	31640
2.Резервный системный блок 250 Вт, 6-18 ISA в т.ч.: 486DX5-133; 8МБт; коммутатор; в/к 1МБт; 1,2ГБт; 3,5; модем; клавиатура; “мышь”	1	1130	31640	31640
3.Монитор SVGA 15, ТСО-92	2	300	8400	16800
4.Агрегат бесперебойного питания 500 или 800ВА	2	150	4200	8400
Итого оборудования АРМ ДСП8	88480
Оборудование линейного пункта
5.Безопасная мико-ЭВМ БМ-1602 для станций ДУ в составе: крейт с вентилятором, 2 блока питания, 2 ЦП, ЗК, М, Т, Вх, 4 Вых	1	3140	87920	87920
6.ЗИП для безопасных микро-ЭВМ БМ-1602 (25 б/п и модулей)	1	1550	43400	43400
7. Блок диодный коммутационный	2	100	2800	5600
Итого оборудования ЛП	134120
Итого оборудования	222600
8. Проектные и изыскательские работы
Изыскательские работы (человеко/дней)	5	20	560	2800
Проект оборудования ЛП (человеко/дней)	20	20	560	11200
Разработка ПО АРМ ДСП (человеко/дней)	50	20	560	28000
Разработка ПО ЛП (человеко/дней)	20	20	560	11200
9.Строительно-монтажные, отладочные работы
Монтаж устройств АРМ ДСП (человеко/дней)	5	20	560	2800
Монтаж устройств увязки ЛП (человеко/дней)	40	20	560	22400
Установка ПО АРМ ДСП (человеко/дней)	10	20	560	5600
Установка ПО ЛП (человеко/дней)	10	20	560	5600
Итого работ	89600
10. Авторский надзор (0,23 от работ)				206
11. Технический надзор (1 от работ)				896
12. Непредвиденные работы и затраты (1 от работ)				896
Итого работ	91598

Таблица 4.3

Смета расходов
№	Наименование расходов	Руб.
1.	Фонд заработной платы (ФЗП)	91598
2.	Начисления на ФЗП (40,5 от п.1)	37100
3.	Производственные расходы в том числе:
	командировочные	1100
	вычислительная техника	3300
	расходные материалы	1650
4.	Накладные расходы (15 от п.1)	13740
5.	Итого (п.п. 1,2,3,4)	148488
6.	НДС (20 от п.5)	29698
7.	Итого (п.п. 5,6)	178186
8.	Оборудование, соисполнители	222600
9.	Всего (п.п. 7,8)	400786
	в $ США	14314



Единовременные инвестиционные вложения (капитальные вложения), на основе сметы расходов по внедрению системы “Диалог - МС” (табл.4.3), составят:

КО = 400786 руб.

4.3 Расчет абсолютной экономической эффективности

Экономическая эффективность от внедрения проекта выражается показателем (коэффициентом абсолютной эффективности) ЕР. Он определяется как отношение эффекта в виде экономии эксплуатационных расходов к единовременным капитальным затратам в основные и оборотные средства, вызвавших эту экономию, т.е. в рублях экономии на рубль капитальных вложений и эксплуатационных расходов или в процентах эффективности.

Одним из показателей соизмерения капитальных вложений и эксплуатационных расходов является срок окупаемости ТО. Полученный срок окупаемости в годах означает, что общая экономия эксплутационных расходов за Т лет становиться равной капитальным вложениям. Полученный фактический срок окупаемости следует сопоставить с нормой, требуемой заказчиком, инвестором ТНОРМ.

Определим коэффициент абсолютной экономической эффективности по формуле:

ЕР = R / КО , (4.14)

где	R	- суммарный прирост прибыли (п. 4.1.5), руб.;
	КО	- капитальные вложения (п. 4.2.), руб.

ЕР = 220361 / 400786 = 0,55.

Коэффициент абсолютной экономической эффективности показывает максимально допустимый относительный уровень капитальных вложений по анализируемому проекту.

Срок окупаемости инвестиций, лет:

ТО = КО / R , (4.15)

ТО = 400786 / 220361 = 1,8 года.

Годовой экономический эффект от внедрения системы “Диалог - МС” с учетом налоговых отчислений от прибыли рассчитаем по формуле:

ЭГ = R (1 - ), (4.16)

где		- ставка налога на прибыль, принимаем 35 .

ЭГ = 220361 (1 - 0,35) = 143235 руб.

Проект будет считаться экономически эффективным, если рассчитанное значение внутренней нормы доходности (ЕР) будет превышать значение нормы дисконта или заданную инвестором норму прибыли на капитал.



5. ОСВЕЩЕНИЕ СТАНЦИОННЫХ ПУТЕЙ КАК ФАКТОР БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

5.1 Роль освещения в создании безопасных условий труда

При оборудовании станции ЭЦ электромеханики СЦБ выполняют трудовые операции на путях и в служебных помещениях в разное время суток. При выполнении работ должны быть созданы условия для обеспечения безопасности труда. Большую роль в создании безопасных условий труда играет освещение производственных помещений и территорий. Поэтому рассмотрим вопрос освещения станционных путей.

Рациональное освещение производственных помещений и территорий - один из основных вопросов охраны труда. Хорошее освещение - это условие для снижения производственного травматизма, обеспечения высокопроизводительного труда и безопасности движения поездов.

От освещения зависит работоспособность глаз человека, которая определяется контрастной чувствительностью, остротой зрения, быстротой различения деталей, устойчивостью ясного видения.

Контрастной чувствительностью называется способность глаза различать минимальную разность в освещенностях (контраст) фона и деталей. Она повышается с увеличением яркости фона, но до известного предела, за которым яркость оказывает слепящее действие.

Слепящая яркость называется блескостью. Различают прямую и отраженную блескости. Источниками первой являются находящиеся в поле зрения самосветящиеся предметы: нить накала, зеркало прожектора и др. Отраженная блескость наблюдается, когда в поле зрения находятся гладкие полированные поверхности, отражающие свет.

Контраст между рассматриваемыми деталями и фоном определяется процентным отношением разности их яркостей к большей из них и оценивается как малый (до 20%), средний (до 50%) и большой (более 50%) контрасты. Кроме яркостей, на контрастную чувствительность влияют размеры рассматриваемых деталей. Способность глаз различать мелкие предметы называется остротой зрения. Она, так же как и контрастная чувствительность, увеличивается вместе с улучшением освещенности.

У лиц, не имеющих дефектов зрения, нормальная острота его достигается при 50 - 75лк. Напряженная зрительная работа при недостаточном освещении способствует развитию близорукости.

В производственных условиях часто необходимо различать детали за наикратчайшее время. Это обеспечивает быстрота различения деталей (скорость зрительного восприятия). Увеличение освещения позволяет различать детали в наименьшее время. Быстрота различения деталей возрастает даже при освещенности 1000 - 1200лк и более.

При работе, требующей напряженного рассматривания мелких предметов, постепенно развивается зрительное утомление.

Степень его обычно определяется состоянием устойчивости ясного видения. При пристальном рассматривании ясное отчетливое видение какого-либо мелкого предмета чередуется с неясным. Устойчивость ясного видения выражается отношением времени ясного видения ко всему времени рассматривания деталей - обычно 3 мин. Заметно повышается устойчивость ясного видения при уровне освещенности до 200лк (рис.5.1).

Хорошее освещение способствует повышению производительности труда и снижению усталости (рис.5.2). Превышение известных пределов освещенности может вызвать ослепление, отрицательно сказывающееся на работоспособности.

Электромеханики СЦБ выполняют трудовые операции на путях и в служебных помещениях в темное время суток в условиях различной освещенности. Их зрительный аппарат, переключаясь с одной освещенности на другую, приспосабливается каждый раз к иным условиям освещения. Это свойство глаза называется адаптацией. Различают адаптацию к темноте - при переходе от сильного освещения к слабому и к свету - при переходе от слабого освещения к сильному. Характер адаптации к низкой и высокой освещенности различен, но всегда в первый момент человек ничего не видит.

Процесс адаптации к темноте протекает длительнее, чем к свету, причем максимум чувствительности наступает через 50 - 60 мин, а наибольший рост ее происходит в течение первых 30 мин. Адаптация к свету наступает через 2 - 3 мин, но сильное ослепление вызывает раздражение и резь в глазах, головные боли, повреждение органов зрения. После адаптации к темноте даже небольшая яркость появившихся в поле зрения поверхностей вызывает ослепление.

В производственных условиях частая переадаптация, ослепление слишком ярким источником света утомляют глаза, снижают их защитные реакции - человек теряет контрастную чувствительность и остроту зрения. Это может привести к профессиональным заболеваниям и способствовать увеличению числа несчастных случаев. Поэтому необходимо на путях и в производственных помещениях обеспечить равномерное и рациональное освещение, постоянную и достаточную освещенность всех рабочих мест, устранить возможность частой переадаптации зрения.

Источник света, расположенный в поле зрения, оказывает вредное воздействие на зрительное восприятие исследуемого объекта. Величина такого воздействия зависит от углового положения источника относительно направления прямого видения. Наиболее целесообразнее расположение источника света по отношению к глазу является под углом более 50 от направления прямого видения. Источник яркого освещения, расположенный в нижней части поля зрения, особенно нарушает установившийся режим работы глаз.

5.2 Освещение территорий станций Основные требования

Установка наружного освещения на территории станции и путях значительно отличаются от таких установок в других отраслях. Освещение открытых территорий должно удовлетворять безопасности движения поездов и маневровых передвижений, обеспечивать хорошую видимость сигналов, безопасность пассажиров при посадке и высадке из вагонов, непрерывную и безопасную работу, охрану грузов. Установка наружного освещения должна обеспечивать:

нормируемую освещенность на различных участках станции, достаточную ее равномерность и постоянство без слепящего действия;

правильное направление светового потока, чтобы уменьшить тень от подвижного состава.

Существуют нормы освещенности открытых территорий, путей и искусственных сооружений на станциях.

Отношение наибольшей освещенности железнодорожных путей, площадок, дорог и подъездов к наименьшему значению освещенности, называется коэффициентом неравномерности освещения. Коэффициент неравномерности освещения не должен превышать 15:1.

Показатель ослепленности - это критерий оценки слепящего действия. На железнодорожных станциях показатель ослепленности не должен превышать Р=800.

Показатель ослепленности

Р = (1 + 0,45 ЕЗР / (2 LФ))0,5 - 1 1000, (5.1)

где	Р	- показатель ослепленности;
	ЕЗР	- освещенность на зрачке наблюдателя, лк;
		- угол действия блеского источника, град;
	LФ	- яркость фона, кд/м2.

Освещенность на зрачке наблюдателя можно измерить или рассчитать, пользуясь кривой силы света светильника, по формуле:



ЕЗР = I sin3 / l2 , (5.2)

где	I	- максимальная сила света светильника, кд;
	l	- расстояние от светильника вдоль оси междупутья, на котором величина I имеет максимальное значение, м;
		- направление максимальной силы света светильника.

Расстояние

l = (Н - hУЗ) tg , (5.3)

где	Н	- высота установки светильника над уровнем головки рельса, м;
	hУЗ	- высота расположения глаз наблюдателя над уровнем головки рельса, м.

Угол действия блеского источника

= 90 - . (5.4)

Яркость фона

LФ = Е / = 0,032 Е, (5.5)

где	Е	- минимальная (или нормированная) освещенность на поверхности междупутья, которая обеспечивает осветительная установка (определяется по номограммам), лк;
		- коэффициент отражения поверхности междупутья (принимается равным 0,1).

По уравнению (5.1) определяется показатель ослепленности, значение которого сопоставляется с допустимым его значением РДОП = 800. Если Р больше РДОП, слепящее действие осветительной установки превышает допустимое, и рассматриваемый вариант размещения светильников отвергается. Ограничить слепящее действие осветительной установки можно нормированием защитного угла и минимально допустимой высоты расположения осветительных приборов над уровнем междупутий.

При использовании для освещения территорий прожекторов (с любым источником света) или наклонно расположенных осветительных приборов с ксеноновыми или галогенными лампами отношение I / Н2 ( I - максимальная суммарная сила света осветительных приборов, установленных в одной световой точке - на одной мачте и посылающих световой поток в одном направлении, кд; Н - высота установки этих приборов над уровнем глаза наблюдателя, м) в зависимости от нормируемой освещенности не должно превышать следующих значений.

Направленность освещения для железнодорожных станций характеризуется коэффициентом М затенения междупутий.

Для одного междупутья (рис.5.3):

М = Х / (l - а), (5.6)

где	Х = Х1 + Х1	- ширина затененной части междупутья, м;
	l	- расстояние между осями соседних путей, м;
	а	- ширина колеи, м.

Значение М снижается с увеличением высоты мачт Н и уменьшением числа путей между осветительными приборами. Наименьшее значение М имеет место при подвеске светильников над каждым междупутьем на гибких тросах (М = 0,210,28).



5.3 Освещение станционных путей

Качество освещения зависит от способа его выполнения, конструкции осветительной установки, осветительных приборов, размещение их на территории, источников света.