SZP-1 system zabezpieczenia przejazdu

Transkrypt

1 SZP-1 system zabezpieczenia przejazdu KNT Przejazdy Kolejowo-Drogowe, Warszawa, marzec 2015

2 v FIRMA ZAKŁADY AUTOMATYKI KOMBUD S.A. Produkty i usługi SRK Projektowanie, produkcja, zabudowa, serwis Prawie 25 lat na rynku Ponad 500 instalacji SRK Ponad 100 inżynierów automatyków i elektroników

3 v ESTER Ekonomiczny system zdalnego sterowania i kierowania ruchem kolejowym Przeznaczony dla lokalnych linii kolejowych Obniżenie kosztów eksploatacji Skrócenie czasu zabudowy Usprawnienie procesów utrzymaniowych Projekt zrealizowany w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

4 Nowe produkty opracowane w ramach projektu ESTER v System zdalnego sterowania ruchem pociągów MOR-2lcsr, Ekonomiczny system urządzeń stacyjnych MOR-3E, System liczników osi SKZR-2 z interfejsem radiowym, Samoczynna sygnalizacja przejazdowa dla linii wielotorowych (max 4 linie) RASP-4.4Ft Energooszczędne sygnalizatory LED, Modułowy system zabezpieczenia przejazdu z transmisją radiową SZP-1

5 SZP-1 SYSTEM ZABEZPIECZENIA v PRZEJAZDU SZP-1

6 SZP-1 OPIS SYSTEMU Samoczynne zabezpieczenie przejazdu, możliwa lokalna obsługa ręczna, Przejazdy kategorii A,B,C,E, Obsługuje do 4 torów + 1 bocznicowy, Oparty na czujnikach torowych zliczających osie, Energooszczędne sygnalizatory LED, Zasilanie wykorzystujące energię odnawialną, Bezprzewodowa transmisja danych, Zdalne monitorowanie i kontrola systemu (UZK), Poziom integralności bezpieczeństwa SIL 4

7 SZP-1 PARAMETRY GRANICZNE Monitorowane przejazdy: Liczba torów max bocznicowy Sygnalizatory drogowe - max 4 Rogatki - max 4 Czujniki torowe - max 16 Tarcze TOP - max 8 Warunki środowiskowe: Zakres temperatur: C C Wilgotność < 95% Odporność na EMC zgodne z PN-EN 50121:2002 Czas reakcji: RT - 2s Czas startu urządzenia: max 2min Cykl życia produktu: 20 lat

8 ARCHITEKTURA SZP-1

9 ARCHITEKTURA SZP-1 OGÓLNA STRUKTURA Typowy system SSP używającej licznikowych elementów zajętości toru:

10 ARCHITEKTURA SZP-1 bardziej szczegółowo: Czujniki torowe Strefa przejazdu Tarcze TOP SZP-CT KANAŁ 1 SZP-CT KANAŁ 2 SZP-C KANAŁ 1 SZP-C KANAŁ 2 RS485 TSR SZP-C KANAŁ 1 SZP-C KANAŁ 2 SZP-CT KANAŁ 1 SZP-CT KANAŁ 2 Karty czujników i TOP KOM-G RS232 KOM-G MODEM MODEM KOM-G KOM-G S1 KOM-G S2 KOM-G KOM-G MODEM KOM-G MODEM KOM-G Zasilanie solarne SZP-ACC Lokalna sieć kontenera SZP-ACC Transmisja radiowa Urządzenia kanału 1 lub jednokanałowe Urządzenia kanału 2 Urządzenia transparentne lub bezprocesorowe Moduły zewnętrzne SZP-ZZ KANAŁ 1 UZK SZP-ZZ KANAŁ 2 KOM-G + CWC KOM-G + CWC router firewall KOM-G SZP-DP SZP-IO KANAŁ 1 RS485 SZP-IO KANAŁ 2 RS232 SZP-KB KANAŁ 1 SZP-KB KANAŁ 2

11 ARCHITEKTURA SZP-1 DWUKANAŁOWA ARCHITEKTURA 2 z 2 Dwukanałowa ścieżka przetwarzania od detekcji zajętości, do reakcji: karty obsługi czujników drogowych, sterowniki decyzyjne, kanały komunikacyjne sterowanie tarczami top, urządzenia sygnalizacyjne i zabezpieczające przejazd, redundantne zasilanie kontenera

12 ARCHITEKTURA SZP-1 ZASADY BEZPIECZEŃSTWA Jednokanałowe zadziałanie w wypadku działań związanych z przyjmowaniem stanu bezpiecznego: Przejście w stan ostrzegania, Stwierdzanie awarii systemu lub jego elementu, Załączenie sygnału OSP1 dla pojazdu szynowego, itp. Wymaganie całkowitej dwukanałowej zgodności w wypadku działań potencjalnie niebezpiecznych: Przejście w stan oczekiwania, Zerowanie systemu, itp.

13 ARCHITEKTURA SZP-1 ZASADY BEZPIECZEŃSTWA Kontrola czasu wystąpienia zdarzeń systemowych: cykl komunikacji, międzykanałowe znaczniki życia, skutecznego załączenia sygnałów, pętle główne aplikacji (watchdog). Kontrola wiarygodności danych Kontrola wiarygodności systemu (autodiagnostyka i krzyżowa weryfikacja)

14 ARCHITEKTURA SZP-1 ZASADY BEZPIECZEŃSTWA OBECNE NA KAŻDYM ETAPIE Karty wartościujące dwa komplety sygnałów Karty SZP-C dwuprocesorowe, niezależne przetwarzanie sygnałów czujnikowych, równoległe obwody załączenia OSP1, szeregowe - załączenia OSP2, Karty SZP-SD dwukanałowe, równoległe załączenie sygnalizacji Moduł SZP-MOZ dwukanałowy, równoległe obwody odcięcia zasilania Polecenia specjalne wymagana zgodność inicjacji polecenia przez UZK w każdym kanale, potwierdzone międzykanałowo

15 ARCHITEKTURA SZP-1 KOMUNIKACJA Dedykowany protokół komunikacyjny, ukształtowany zgodnie z normą PN EN 50159, realizujący wymagane środki zabezpieczające przed: powtarzaniem, kasowaniem, wstawianiem, zmianą kolejności, uszkodzeniem i opóźnieniem komunikatu: Identyfikacja stron dialogu, Kontrola numeru sekwencyjnego, Kod integralności danych, Kontrola czasu transmisji, Kod kryptograficzny, i inne dodatkowe

16 PROCES ROZWOJOWY

17 SZP-1 PROCES ROZWOJOWY ZGODNY Z NORMAMI Proces rozwojowy - wymagania norm branżowych CENELEC, m.in.: PN-EN Specyfikacja niezawodności, dostępności, podatności utrzymaniowej i bezpieczeństwa PN-EN Oprogramowanie kolejowych systemów sterowania i zabezpieczenia PN-EN Elektroniczne systemy sterowania ruchem związane z bezpieczeństwem, PN-EN Łączność bezpieczna w systemach transmisyjnych

18 SZP-1 PROCES ROZWOJOWY ZAPEWNIENIE JAKOŚCI Cykl rozwoju, dokumentacja, testowanie, walidacji, zgodnie z wymaganiami norm, m.in.: Iteracyjny cykl specyfikacji, projektowania, implementacji, testowania z walidacją na każdym etapie, Dywersyfikacja procesów rozwojowych niezależne platformy sprzętowe i systemy operacyjne, niezależne zespoły realizujące poszczególne kanały elementów systemu, Niezależny asesor projektu Instytut Kolejnictwa

19 SPECYFICZNA FUNKCJONALNOŚĆ SYSTEMU

20 SPECYFICZNA FUNKCJONALNOŚĆ GŁÓWNA MOTYWACJA: Zwiększenie dostępności SELEKTYWNOŚĆ Selektywne przeprowadzanie wybranych operacji: wyłączanie, załączanie torów, zerowanie torów i urządzeń zabezpieczenia przejazdu, stwierdzenie przejazdu kontrolnego na torze,.

21 SPECYFICZNA FUNKCJONALNOŚĆ KONFIGUROWALNOŚĆ System konfigurowalny w zakresie: liczby torów, rozmieszczenia elementów detekcji zajętości, rozmieszczenia elementów zabezpieczenia przejazdu, rozmieszczenia tarcz ostrzegawczych przejazdowych, modułów opcjonalnych,

22 SPECYFICZNA FUNKCJONALNOŚĆ INNE W trybie automatycznym dodatkowe żądanie ręczne żądanie ostrzegania, Stwierdzanie manewrów i przedłużony czas ostrzegania, W trybie ręcznym - ciągłe śledzenie zajętości i usterek urządzeń detekcji zajętości, Tryb długiej sekcji możliwy przejazd z pełną prędkością, Możliwość powiązania ze stacyjnym systemem zależnościowym.

23 URZĄDZENIE ZDALNEJ KONTROLI

24 URZĄDZENIE ZDALNEJ KONTROLI CECHY FUNKCJONALNE Monitorowanie i zdalna kontrola jednego lub wielu przejazdów, Wizualizacja stanu zabezpieczenia przejazdu, Wizualizacja stanu zajętości torów, Zdalna kontrola ograniczona do wydawania poleceń specjalnych: zerowanie wyłączenie/załączenie toru zezwolenie na lokalne sterowanie ręczne, powrót do trybu automatycznego,

25 URZĄDZENIE ZDALNEJ KONTROLI

26 URZĄDZENIE ZDALNEJ KONTROLI CECHY FUNKCJONALNE Stany usterkowe poszczególnych elementów, Częściowa informacja diagnostyczna, Zdarzenia awaryjne systemu - lista alarmów do potwierdzenia, Kontrola dostępu (logowanie), Kompletna rejestracja zdarzeń systemowych w lokalnej bazie danych, Wieloetapowe bezpieczne procedury wydawania poleceń specjalnych

27 URZĄDZENIE ZDALNEJ KONTROLI

28 PANEL DIAGNOSTYCZNY CECHY FUNKCJONALNE Serwisowa obsługa w kontenerze, Monitorowanie stanu - funkcjonalność UZK, Narzędzia diagnostyczne dla montera, Umożliwia lokalne wyzerowanie systemu,

29 PANEL DIAGNOSTYCZNY

30 SYGNALIZATORY LED

31 SYGNALIZATORY LED SZP-1 UŻYWA DIOD ŚWIECĄCYCH LED W: sygnalizatorach drogowych, lampkach sygnalizacyjnych drągów rogatek, tarczach ostrzegawczych przejazdowych.

32 SYGNALIZATORY LED CECHY FUNKCJONALNE ROZWIĄZANIA Niski pobór energii, Charakterystyka kątowa intensywności świecenia, barwa emitowanego światła, oraz odporność na światło fantomowe zgodnie z normą PN EN Średnia żywotność źródła światła rzędu 10 tys. godz. (1 rząd wielkości dłużej niż żarówki)

33 SYGNALIZATORY LED CECHY FUNKCJONALNE ROZWIĄZANIA Automatyczna kompensacja temperaturowej zmiany jasności Eksploatacja w zakresie temp. -40 do 85 st. C, wilgotność do 95% bez kondensacji EMI/EMC - PN-EN :2010, PN-EN :2010, PN-EN :2007 Okres eksploatacji 20 lat

34 SYGNALIZATORY LED CECHY UTRZYMANIOWE Kontrola jasności świecenia poprzez analizę punktu pracy na prądowo napięciowej charakterystyce elementu, Okresowy pulse-test w stanie wygaszenia, Stwierdzanie uszkodzenia diod na zwarcie w stanie załączenia sygnału. Zasilanie i diagnostyka używa tej samej pary przewodów

35 SYGNALIZATORY LED CECHY INSTALACYJNE Zasilanie i diagnostyka używa tej samej pary przewodów W komorze sygnalizatora umieszczone są wyłącznie elementy świecące obwody sterowania umieszczone są w kontenerze/szafce przytorowej Napięcie zasilające 18V dla sygnalizatorów drogowych Własna konstrukcja komory, ale znormalizowane wkłady komorowe

36 ZASILANIE SOLARNE

37 ZASILANIE SOLARNE CECHY FUNKCJONALNE Zasilanie oddalonych głowic czujników najazdowych i tarcz TOP, W połączeniu z komunikacją radiową eliminują potrzebę połączenia kablowego między głowicą a kontenerem, Moduł ładowania baterii - współpracuje z handlowymi panelami 24V

38 ZASILANIE SOLARNE CECHY FUNKCJONALNE Moduł ładowania - dynamiczna zmiana punktu pracy w celu optymalnego obciążenia źródła, Powierzchna robocza 2 m 2 - jedna głowica czujników i tarcz TOP dla dwóch torów (łącznie z modemem radiowym) Rozwiązanie zapewnia ciągłą pracę głowicy z wyłączeniem krótkich okresów najcięższych warunków oświetlenia zewnętrznego,

39 ZASILANIE SOLARNE CECHY UTRZYMANIOWE Kontrola obwodu panela solarnego, Kontrola stanu naładowania baterii, Kontrola prądu ładowania i prądu obciążenia baterii, Informacja diagnostyczna przekazywana do sterowników decyzyjnych.

40 KOMUNIKACJA RADIOWA

41 KOMUNIKACJA RADIOWA CECHY FUNKCJONALNE Komunikacja między głowicami czujników najazdowych a sterownikami decyzyjnymi, Komunikacja między sterownikami decyzyjnymi a UZK, Protokół transmisji, przewiduje komunikację w kanale otwartym, Medium jest transparentne (miedź, światłowód, łączność radiowa), Konfiguracja zależna od lokalnych warunków z reguły jeden modem radiowy związany z jedną głowicą obsługującą dwa tory.

42 KOMUNIKACJA RADIOWA CECHY FUNKCJONALNE Przykładowe pasma komunikacyjne możliwe do użycia: ISM 433 MHz ISM 868 MHz ISM 2400 MHz (Wi-Fi) Zależne od lokalnych warunków (strefa Fresnela)

43 KOMUNIKACJA RADIOWA CECHY FUNKCJONALNE Kryptograficzne zabezpieczenie transmitowanej treści (wymaganie normy PN EN 50159) Niski współczynnik użycia pasma ( duty cycle ): minimalizacja poboru mocy, dostosowany do wymagań komunikacyjnych w darmowych pasmach, protokół gwarantuje określony czas reakcji systemu i dostarczenie do sterowników wszystkich zdarzeń jezdnych,

44 KOMUNIKACJA RADIOWA

45 NAPĘD ROGATKOWY RHR-TSR

46 NAPĘD ROGATKOWY CECHY FUNKCJONALNE Napęd hydrauliczny, Bezpiecznik wielokrotnego użytku, Długość drąga: 3-6 m, Zakres temperatur pracy: -45 do 80 st. C, Termostat i podgrzewanie cieczy roboczej, Dwa niezależne uzwojenia silnika do otwierania i zamykania rogatki, Stowarzyszony moduł odłączania zasilania (MOZ) do blokowania napędu w pozycji zamkniętej,

47 NAPĘD ROGATKOWY CECHY UTRZYMANIOWE Interfejs RS 485, dedykowany protokół komunikacyjny, Stwierdzanie i raportowanie: usterek napędu, utraty ciągłości drąga, błędów sekwencji krańcówek stwierdzających pozycję drąga, przekroczonego czasu osiągnięcia zadanej pozycji, Instalacja hydrauliczna bezobsługowa, Bezpiecznik wielokrotnego użytku - min. 20 zadziałań.

48