Programovatelné staniční zabezpečovací zařízení MODEST
Staniční zabezpečovací zařízení MODEST neboli Moderní elektronické stavědlo je výrobkem akciové společnosti Nová huť, závod 5 – Doprava ve spolupráci se
slušovickou firmou C – Modul, s.r.o. Zahájení prací na tomto produktu se datuje rokem 1985
a první funkční prototyp byl sestaven v roce 1992. Prvním provozem, kde bylo zařízení
MODEST je stavědlo 2 jižního nádraží v ostravské Nové huti. V současné době již zařízení
MODEST řídí v různých provozech celkem 574 ústředně stavěných výměnových jednotek. Nadále probíhají vývojové práce na tomto systému za účelem dalšího vylepšení zařízení.
 |
| Pracoviště výpravčího v Mostecké uhelné, a.s., dopravna D3 nedaleko Komořan (foto výrobce). |
Technický popis
Celý systém má hierarchickou strukturu, která se skládá ze tří úrovní:
- zadávací úroveň s rozhraním člověk/počítač
- prováděcí úroveň - bezpečnostní jádro s logickými vazbami
- procesní úroveň s rozhraním počítač/technologie
Všechny tyto úrovně jsou tvořeny počítači, které jsou vzájemně propojené počítačovou sítí, po
které probíhá výměna dat. Softwarová i hardwarová výstavba systému je modulární a připomíná
stavebnici. Základním stavebním kamenem je modul. Z těchto modulů je sestaven nejjednodušší
systém, který implementuje bezpečnostní algoritmy a principy a obsahuje základní funkce. Při
požadavku na zvýšenou spolehlivost a nadstandardní funkce se přidají další rozšiřující moduly.
Celé zařízení funguje jako dva nezávislé kanály, které se vzájemně kontrolují. Při naprosto
minimální pravděpodobnosti vzniku poruchy v jednom z kanálů pravidla zabezpečovací techniky
nepředpokládají vznik stejné chyby v obou kanálech ve stejný okamžik. Vznik jedné chyby je
neustálou komparací informací z obou kanálů okamžitě detekován a zařízení přechází do bezpečného stavu. Každá úroveň kontroluje povely přijaté od nadřízené vrstvy i vstupní informace získané od vrstvy pod ní. Navíc dochází k vykonávání bezpečnostních algoritmů a autotestů v jednotlivých počítačích. Shodnost výstupů z obou kanálů porovnává nezávislý bezpečný komparátor. Bezpečnost je samozřejmě zohledněna i v systému přístupových práv do systému. Existuje zde několik úrovní: nejnižší má výpravčí, vyšší má údržba (návěstní mistr), správce systému a nejvyšší práva má
výrobce. Každý kdo vstupuje do systému se identifikuje pomocí přístupové diskety nebo osobní
identifikační karty. Systém zjistí jednoznačně jméno a přidělené přístupové právo, poté jsou
zpřístupněny příslušné operace.
MODEST je vybudován s požadavkem maximální možné spolehlivosti již v
základní verzi, která je tvořena dvoukanálovým systémem 2 ze 2. Pro požadované aplikace lze
použít systém 2 ze 3, takže při detekci poruchy počítačů pracujících v jednom z trojice kanálů nedojde k výluce, ale řízení bude probíhat pouze ze zbývající dvojice kanálů. Celý systém pak může být ještě zdvojen, čímž se dosáhne téměř absolutní permanentní funkčnosti.
Technické řešení
Zadávací úroveň systému, tedy rozhraní mezi výpravčím a vlastním zařízením, je tvořena jednou nebo více operátorskými stanicemi. Poskytuje přehlednou a bezpečnou informaci a situaci v kolejišti a umožňuje zadávání povelů. Toto zařízení je ovládáno jednou osobou, u složitějších kolejišť lze dodat zařízení víceoperátorské, kde je kolejiště rozděleno do jednotlivých zón a ty pak mohou být řízeny jednotlivými výpravčími. Řízení si pak obsluha může vyměňovat, předávat a v období slabého provozu slučovat, což vede k úspoře mzdových prostředků. Zobrazení probíhá na velkoplošných barevných monitorech 21". U velkých kolejišť zobrazení probíhá na více monitorech, systém je možné doplnit též o velkoplošnou projekci přehledového schématu. K ovládání se používá trackball, lze použít i myš či jiné polohovací zařízení. Klávesnice se u tohoto zařízení nepoužívá.
Prováděcí úroveň MODESTu je realizována jako systém 2 ze 3 nebo v jednodušší verzi jako 2 ze 2. Počítače pracující v této vrstvě se označují jako centrální stanice . Tyto stanice přijímají povely z operátorské stanice, provádějí kontrolu správnosti a oprávnění povelů, kontrolují podmínky pro jejich provedení a v případě splnění všech podmínek odesílají příkaz podřízeným procesním stanicím. V opačném směru centrální stanice přijímá od procesních stanic informace o stavu prvků v kolejišti a předává je operátorské stanici k zobrazení.
Na úroveň prováděcí navazuje procesní úroveň. Tato část je prostředníkem mezi centrální stanicí a venkovními prvky. Skládá se z procesních stanic a silových převodníků, které jsou umístěny v typizovaných stojanech, přičemž z jednoho stojanu je možno ovládat skupinu 14-ti výměn nebo 14-ti návěstidel. Celý dvoukanálový systém je zakončen bezpečným komparátorem, což je zcela nezávislý bezpečný porovnávací obvod, který v případě neshody výstupů provede odpojení světel povolujících návěstních znaků a zamezí následnému přestavování výhybek.
Procesní stanice jsou tvořeny sítí technologických počítačů americké firmy Rockwell. Tato síť je zdvojena a sobě odpovídající dvojice počítačů ovládá skupinu prvků jednoho stojanu. Procesní stanice provádějí předzpracování hodnot vstupů z kolejiště, kontrolují platnost povelů od centrálních stanic a v případě, že vyhoví kritériím řídící úlohy, provedou vykonání povelu po synchronizaci s komplementární procesní stanicí. Počítače mají vlastní diagnostiku a čelní panel indikuje údržbě případnou poruchu, což spolu s modulární výstavbou usnadňuje jejich opravy a údržbu.
K silovému a bezpečnému převedení dvoukanálových signálů z procesních stanic na signály ovládající venkovní technologii slouží silové převodníky. Jsou osazeny relé 1. skupiny bezpečnosti a jejich počet je minimalizován, čímž se dosáhlo významných prostorových úspor.
Pro diagnostiku činnosti celého systému je určena servisní stanice, která též provádí zpětné vyhodnocení manipulací obsluhy a archivaci provozních dat. Návěstní mistr nebo servisní technik může pomocí této stanice získat přehled o systému, zobrazit si aktuální situaci nebo si přehrát situaci archivovanou,načítat a zpracovávat data, provádět tisk dat na připojené tiskárně atd., a to vše bez nutnosti rušit či dokonce znemožňovat práci výpravčího. Tyto činnosti lze provozovat z kteréhokoli telefonizovaného místa na světě.
Prvky venkovní části zabezpečovacího zařízení nejsou výrobkem firem, dodávajících MODEST. Systém je schopen se napojit prakticky na všechny části venkovního zabezpečovacího zařízení od tuzemských i zahraničních dodavatelů. Výrobce standardně doporučuje: přestavník typu EP 600, návěstidlo AŽD 70, kolejové obvody
KO 45 (275 Hz), počítače náprav firem Siemens nebo Alcatel, přejezdové zabezpečovací zařízení AŽD apod.
Pro umožnění manipulace v případě poruchy řídícího systému slouží v systémech 2 ze 2 nouzový ovládací pult. K dispozici je verze standardní řadičová nebo dražší elektronická. Způsob ovládání je nouzový a umožňuje pouze přestavování výměn, stavění nezabezpečených jízdních cest a jízdu vlaků na přivolávací návěst.
Základní popis ovládání
Aktuální stav jednotlivých prvků venkovního zabezpečovacího zařízení, postavené jízdní cesty včetně stavu jejich vybavenosti, informace o vlastním zabezpečovacím zařízení a případné další doplňkové informace jsou zobrazeny na jednom nebo více (podle velikosti a tvaru kolejiště) barevných monitorech. Systém MODEST nabízí dva alternativní způsoby ovládání - ovládání typu MODEST a ovládání typu JOP.
Nástavbové funkce a volitelné parametry
Pro zaškolení budoucí obsluhy je vytvořen nástroj Simulátor, pomocí kterého lze simulovat jízdu vlaku automaticky nebo manuálně. Lze nastavit chování venkovních prvků (reakční časy, doby odezev, apod.) i bezporuchové chování nebo deterministické či stochastické generování poruch. Dalším významným nástrojem je Statistik, pomocí kterého lze získat údaje pro údržbu i dopravu (např. dopravní vytíženost stanice či jednotlivých kolejí, počet přestavení výhybek, četnost poruch, apod.). Samozřejmě lze z uchovaných údajů zjistit i míru dodržování dopravních předpisů. Zaznamenaná data lze interpretovat nástrojem Animátor, a to jak v grafické, tak v textové podobě. Toto je velice silný prostředek zejména při jednoznačném prokazování příčiny a viníky nehodové události, poruchy, atd. Posledním nabízeným nástrojem je Inspektor, který umožňuje kontrolu provozu ve stanici ze vzdáleného pracoviště. Monitor vzdáleného pracoviště poskytuje stejné informace jako monitor obsluhy, z tohoto vzdáleného pracoviště však nelze zařízení obsluhovat.
Pro konkrétní stanici lze MODEST upravit pro postupný rozpad jízdních cest, čímž dojde ke zvýšení propustné výkonnosti stanice. Pro kolejiště, ve kterých dochází k rozřazování vlaků přesto, že nejde o spádoviště, lze v předem určené části kolejiště na jistou dobu aktivovat spádovištní funkce, které automatizují proces rozřazování. MODEST také nabízí řízení stanice z jednoho nebo více pracovišť, což umožňuje v období s vyšším provozem řídit jednotlivé obvody či zhlaví z více pracovišť, v období slabého provozu pak ovládat centrálně. Zařízení je možno i dále parametrizovat dle přání zákazníka. Např. způsob zhášení povolujících návěstních znaků (tažené versus sunuté vlaky), časové soubory, zvukové signály, jazykové mutace, možnost definování vzhledu a barev jednotlivých prvků kolejiště, atd.
Podle materiálů výrobce zpracoval Petr Štefek
