SZP-1 system zabezpieczenia przejazdu

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

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

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 2007-2013

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

SZP-1 SYSTEM ZABEZPIECZENIA v PRZEJAZDU SZP-1

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

SZP-1 PARAMETRY GRANICZNE Monitorowane przejazdy: Liczba torów max 4 + 1 bocznicowy Sygnalizatory drogowe - max 4 Rogatki - max 4 Czujniki torowe - max 16 Tarcze TOP - max 8 Warunki środowiskowe: Zakres temperatur: -40 0 C +85 0 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

ARCHITEKTURA SZP-1

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

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

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

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.

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)

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

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

PROCES ROZWOJOWY

SZP-1 PROCES ROZWOJOWY ZGODNY Z NORMAMI Proces rozwojowy - wymagania norm branżowych CENELEC, m.in.: PN-EN 50126 - Specyfikacja niezawodności, dostępności, podatności utrzymaniowej i bezpieczeństwa PN-EN 50128 Oprogramowanie kolejowych systemów sterowania i zabezpieczenia PN-EN 50129 - Elektroniczne systemy sterowania ruchem związane z bezpieczeństwem, PN-EN 50159 - Łączność bezpieczna w systemach transmisyjnych

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

SPECYFICZNA FUNKCJONALNOŚĆ SYSTEMU

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,.

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

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.

URZĄDZENIE ZDALNEJ KONTROLI

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,

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

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

PANEL DIAGNOSTYCZNY

SYGNALIZATORY LED

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

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 12368 Średnia żywotność źródła światła rzędu 10 tys. godz. (1 rząd wielkości dłużej niż żarówki)

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 61000-4-4:2010, PN-EN 61000-4-5:2010, PN-EN 61000-4-11:2007 Okres eksploatacji 20 lat

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

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

ZASILANIE SOLARNE

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

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,

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.

KOMUNIKACJA RADIOWA

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.

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)

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,

KOMUNIKACJA RADIOWA

NAPĘD ROGATKOWY RHR-TSR

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,

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.