Телемеханикалық жүйе. Темір жол нысандарын басқару үшін техникалық құралдарды таңдау

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Телемеханикалық жүйе. Темір жол нысандарын басқару үшін техникалық құралдарды таңдау

Телемеханикалық жүйе - радио байланыс арналарымен немесе байланыстың өткізгіш жолақтарымен оператордан немесе басқарушы есептеу машинасынан басқару объектісіне командаларды қашықтыққа жіберу үшін арналған техникалық құралдар жиынтығы. Телемеханикалық жүйе оператор (диспетчер) отыратын басқару пультінен (БП), басқару объекттері орнатылған бірнеше бақыланатын пункттерден (БП) және басқару пульті мен бақыланатын пунктті біріктіретін байланыс жолақтарынан тұрады. Күрделі телемеханикалық жүйеде бірнеше басқару пульті болуы мүмкін.

Телемеханикалық жүйе (ТЖ) жинақталған және тармақталған объекттер үшін болады. Жинақталған объекттер үшін ТЖ мысалы ретінде жеке кранды, ұшақты, сорғы станциясын басқару жүйесін алуға болады. Тармақталған ТЖ мысалы ретінде бір диспетчелік пункттен басқарылатын шахталар, мұнай өткізгіштерді, эенргия жүйесін басқару жүйесін алуға болады.

ТЖ басқару пультіне түсетін басқару объектісінің параметрлері мен күйі туралы ақпаратты оператор қабылдайды, ол алынған деректер негізінде шешім қабылдайды және басқару командаларын береді. Басқару пультінде бақылау ақпаратын көрсететін сәйкес құрылғылармен жабдықталған диспетчерлік щит, және телемеханикалық аппаратураны басқару құрылғылары бар диспетчерлік пульт болады. Ақпарат көлемі көп болса, оны өңдеу және ыңғайлы түрге түрлендіру жұмыстарын автоматты құрылғылар немесе ЭЕМ орындайды.

ТЖ-де бақылау мен басқару ақпаратының барлығы немесе белгілі бір түрі ғана жіберілуі мүмкін. Ақпаратты жіберу кезінде объекттің параметрлерінің шамасы туралы ғана ақпарат берілсе, ондай жүйе телеөлшеу жүйесі (ТӨ немесе ТИ) деп аталады. Егер бақыланатын объекттің күйі туралы ақпарат берілсе, ол телесигнализация (ТС) жүйесі деп аталады. Егер басқару командалары ғана берілсе, ол телебасқару (ТБ немесе ТУ) жүйесі деп аталады. Аралас ТЖ әртүрлі типтегі ақпарат ТИ-ТС немесе ТУ-ТС жіберіледі. Кешендік ТЖ-де ТУ-ТС-ТИ ақпараттың барлық түрі жіберіледі.

ТЖ негізгі сипаттамалары: орындалатын функциялардың жиыны мен ақпарат түрі, объекттердің орналасу түрі, әрекет ету қашықтығы, қызмет көрсетілетін объекттердің саны, жылдам әрекет етуі, ақпаратты жіберу сенімділігі, байланыс арнасының құрылымы мен түрі.

ТЖ аппаратурасы жіберу және қабылдау жартылай кешендерінен тұрады, олардың көмегімен телемеханикалық ақпарат жіберіледі. ТЖ оператордың жұмысын жеңілдететін, сенімділігін арттыратын автоматты құрылғылардан тұрады.

Телемеханиканың бірінші релелік жүйелер 1949 жылдары құрылды және темір жолдың электрмен жабдықтау жүйесіне 50 жылдары енгізілді.

1-сурет. ЭСТ жүйесінің құрылымдық сұлбасы

ЭСТ жүйесі екі кіші жүйеден тұрады - жиіліктік және уақыттық. Жиіліктік жүйеде сигналдар жиіліктік модуляциясы 140 Гц жолақ енімен жеке жіңішке жолақты телеграфтық арнамен жіберіледі. Ақпаратты жіберудің мұндай әдісінде жылдамдық төмен болады және ақауға тұрақтылығы жоғары болады. Уақыттық жүйеде бірдей телеграфтық арна әртүрлі бақылау пункттерінен сигналдарды ретімен жіберу үшін қолданылады.

2-сурет. ТЖ сигналдарды жіберу

Орындалатын функциялар мен жіберілетін ақпараттың сипатына байланысты телемеханикалық жүйелер келесідей жіктеледі:

Телебасқару жүйесі (ТУ), ол дискреттік және үздіксіз объекттердің күйін басқаруға арналған;
Телесигнализация жүйесі (ТС), бақыланатын және басқарылатын объекттердің күйі туралы ақпаратты алуға арналған;
Телереттеу жүйесі (ТР), басқару пунктінен басқарылатын объектке орнату сигналдарын жіберуге арналған;
Телеөлшеу жүйесі (ТИ), басқарылатын объекттердің әртүрлі параметрлерін қашықтықтан бақылауға арналған;
Деректерді жіберу жүйесі (СПД немесе ДЖЖ), сандық немесе т. б. ақпаратты қашықтықта алмастыру үшін арналған;
Аралас жүйелер, бір кешенге бірнеше жүйелерді біріктіретін жүйе.

Негізінде телемеханикалық жүйеде бір басқару пункті және бірнеше бақыланатын пункттер болады, олар өзара телемеханикалық желіге жалғанған. Желінің құрылымы құрапайым, оның «пункт-пункт жалғану» деп аталады.

3-сурет. Телемеханикалық желінің құрылымы

Екі немесе одан да көп бақыланатын пункттен тұратын желі көп нүктелі құрылымдағы желі деп аталады. Радиалды құрылымда басқару пункті әрбір бақыланатын пунктпен жеке байланыс арнасымен жалғанады. Ол бақылау пукнттерінің тәуелсіз жұмысын қамтамасыз етеді.

Басқару пункті мен бақыланатын пункт арасында хабарламаны жіберу үшін арнайы ереже - алмастыру хаттамасы қолданылады. Темір жол телемеханикасы жүйесінде ақпаратты алмасудың төрт принципі қолданылады.

Спорадикалық принцип бойынша жаңа ақпарат пайда болғанда, жаңа ақпаратты ғана жібереді. Оның ерекшелігі - байланыс арнасының минимал жүктемесі, бірақ бұл кезде ақаулар мен аппаратураның ақаулары салдарынан ақпарат жоғалады.

Циклдік принцип кезінде барлық бақыланатын пункттер байланыс арнасына тізбектей ретпен жалғанады және ақпарат алмасу үшін уақыттық интервал бөлінеді. Ол принцип басқару пункті мен бақыланатын пункттің синхронизациясын талап етеді.

«Сұрау» бойынша принципті қолдану кезінде барлық ағымдағы ақпарат бақыланатын пункттерге жиналады және берілген бақыланатын пунктке сұрау түскенде ғана жіберіледі.

Приоритет (артықшылық) принципі әртүрлі бақыланатын пункттер арасында теңдік болмайды, хабарламалары әртүрлі болады.

Телемеханика жүйелерін салыстыру мен бағалау үшін келесідей көрсеткіштер қолданылады:

Ақпараттық сыйымдылық - жүйедегі басқару және бақылау объекттерінің саны;
Жүйенің жылдам әрекет етуі - жіберу пунктінде хабарлама пайда болғаннан бастап ақпаратты жіберуге дейінгі уақыт интервалы;
Ақпаратты жіберу сенімділігі - шығын ықтималдылығы немесе ақпараттың бүлінуі.

Ықтималдылық сипаттамасы

Оқиға ықтималдылығы, ғимарат деңгейі үшін

Ықтималдылық сипаттамасы: Командаларды жоғалту ықтималдылығы

Оқиға ықтималдылығы, ғимарат деңгейі үшін: 10 ^-14

10 ^-10

10 ^-7

Ықтималдылық сипаттамасы: Бақылау ақпаратын жоғалту ықтималдылығы

Оқиға ықтималдылығы, ғимарат деңгейі үшін: 10 ^-8

10 ^-7

10 ^-6

Ықтималдылық сипаттамасы: Команданың ақаулану ықтималдылығы

Оқиға ықтималдылығы, ғимарат деңгейі үшін: 10 ^-14

10 ^-10

10 ^-7

Ықтималдылық сипаттамасы: Бақылау ақпаратының ақаулану ықтималдылығы

Оқиға ықтималдылығы, ғимарат деңгейі үшін: 10 ^-8

10 ^-7

10 ^-6

Темір жолдың өткізгіш және тасымалдау қасиетін арттыру, жүк және жолаушылар поездар қозғалысының қауіпсіздігі мен қарқындылығын арттыру шарттары тасымалдау үрдісінің арнайы басқару жүйесін құру қажеттілгін туғызады.

Автоматты жұмыс істейтін құрылғылар мен жүйелер туралы техника мен ғылым бөлімі автоматика деп аталады. Бұнда объектті басқару мен оның жұмысын бақылау салыстырмалы түрде үлкен емес қашықтықта орындалады. Сондай функцияларды үлкен қашықтықта орындау үшін телемеханика құрылғылары қолданылады.

Телемеханика - қашықтықтан объектті басқару мен бақылаудың техникалық құралдарын қамтитын техника мен ғылымның саласы.

Автоматты жүйеде технологиялық үрдістерді басқарудың барлық функицялары адамның қатысуынсыз жүреді. Ондай жүйенің құрылымдық сұлбасы 1-суретте көрсетілген.

1-сурет. Автоматты басқару жүйесінің құрылымдық сұлбасы

Басқару негізі басқару мақсатына жету үшін объектке қандай әсер беру екендігін анықтау үшін объект күйі туралы ақпаратты алу және өңдеу, оның жұмыс шарттары туралы ақпарат алу болып табылады.

Бұл жүйеде басқару объектісінен (БО) оның күйі туралы ақпарат түседі. Ондай ақпаратты жинау үшін бақылау өлшеу аспаптары (БӨА) қолданылады - сезімтал элементтер, датчиктер, өлшеу аспаптары және т. б. Содан кейін жиналған ақпарат басқарушы құрылғыға (БҚ) түседі, онда ақпарат өтңделеді. Ақпаратты өңдеу нітижесінде басқару объектісінің жұмыс режиміне өзгеріс енгізу қажеттіліг мен басқару әсерінің сипаты анықталады. Ол үшін басқарушы құрылғы (БҚ) басқару объектісіне түсетін ақпаратты жібереді, ол атқарушы құрылғы көмегімен жұмыс режимін өзгерту үшін түседі.

Ақпаратты өңдеу нәтижесінде басқарушы әсер адамның қатысуымен орындалса, басқару жүйесі автоматтандырылған деп аталады. Темір жол көлігінде автоматтандырылған жүйеге электрлік орталықтандыру жүйесі жатады, ол станциядағы поездар қозғалысын реттеуді басқару үшін арналған.

Егер технологиялық үрдіс үлкен аймаққа таратылған болса, онда бақылау өлшеу аспаптарымен жиналған ақпаратты басқарушы құрылғыға жіберу керек, ол атқарушы құрылғылардан белгілі бір қашықтықта орналасуы мүмкін. Ақпаратты осылай жіберу телесигнализация немесе телеөлшеу деп аталады, ол телемеханика жүйесімен (ТЖ) орындалады. Телемеханиканың құрылымдық сұлбасы 2-суретте көрсетілген.

2-сурет. Телемеханикалық жүйенің құрылымдық сұлбасы

Бұл жүйеде үрдісті диспетчер басқарады, ол телесигнализация немесе телеөлшеу деректері бойынша телебасқару (ТБ) командасы түріндегі шешім қабылдайды, және оны атқарушы құрылғыға жібереді, ол кезде телемеханика жүйесін қолданады. Ондай жүйелердің мысалы диспетчерлік орталықтандыру жүйелері.

Автоматика мен телемеханиканың барлық жүйелері ақпаратты өңдеу, жіберу, шығару, сақтау мен тасымалдау жүйелері болып табылады.

Ақпаратты өңдеу мен алмастыру үрдістерінің сипаты күрделі, ол бірнеше кезеңнен тұрады. Ақпарат шифрлеу, кодтау, сақтау сияқты өңдеулерден өтеді.

Ақпарат деген не? Жалпы жағдайда ақпарат деп объекттер, оның күйлері немесе үрдістер туралы жалпы жиынтықты айтады. Ақпаратту жіберу және өңдеу үшін ол белгілі бір түрде символдар жиынтығы түрінде болады. Белгілі бір ақпараттан тұратын белгілер жиынтығы хабарлама деп аталады. Хабарлама әртүрлі құрылымда болуы мүмкін, бірақ әрқашан сигнал түрінде болады. Сигнал - ақпаратты кеңістікте және уақыт бойынша жіберу құралы.

Темір жол автоматикасы мен телемеханикасында электрлік сигналдарды (ток пен кернеу) қолданады. Сигналдар белгілі бір параметрлердің (амплитуда, фаза, жиілік) өзгертілуімен жіберілетін хабарламалар заңымен құрылады. Сигналдан хабарламаны алу үшін арнайы ереже қолданылады. Белгілі бір ережемен сигналды құру кодтау деп аталады.

Сигнал уақыт функциясы болып табылады. Егер сигнал белгілі бір дискреттік шамаларды ғана (1 мен 0) қабылдаса, U(t) функциясы болса, онда оны дискреттік деп атайды. Егер сигнал белгілі бір уақыт интервалында кез келген шаманы қабылдаса, оны үздіксіз немесе аналогтық деп атайды.

Автоматика мен телемеханиканы қазіргі заманғы жүйелерінде дискреттік сигналдарды қолданады, сондықтан ондай жүйелер дискреттік деп аталады.

Объекттің басқару пунктінен қашықтауына байланысты басқарудың үш әдісі бар: жергілікті, қашықтықтан және телемеханикалық.

Жергілікті басқаруда басқару пунктінде басқару органдары мен энергия көзі орналасады. Бақыланатын пунктте басқарылатын объекттер болады. Басқару пункті мен бақыланатын пункт байланыс жолағымен қосылады (3-сурет) .