Remote 96 - univerzální diagnostický systém zabezpečovacích zařízení

Diagnostika zabezpečovacích zařízení umožňuje okamžité zjištění závad na zařízení včetně průběžné kontroly měřených obvodů a soustav tak, že lze tyto závady do jisté míry predikovat. Na diagnostikovaném zařízení se jednoznačně zvyšuje jeho pohotovost a tím i bezpečnost a plynulost železničního provozu. Nezanedbatelným přínosem diagnostiky zabezpečovacích zařízení je taktéž ulehčení zjištění závady na daném zařízení a hlavně vyšší efektivita a kvalita údržby.
Univerzální diagnostický systém Remote 96 je komplex multiprocesorových stanic, které jsou umístěny přímo v technologii (reléovém sálu, přejezdu, skříni autobloku) a diagnostikují tato zařízení vzdálená i několik desítek kilometrů od diagnostického centra. Pořizují informace o stavech vnějších zařízení (návěstidel, výhybek, výkolejek, ...) a měří různé elektrické i neelektrické veličiny. Způsob snímání informací z diagnostikovaných zařízení je řešen tak, aby nemohlo dojít k negativnímu ovlivnění činností zabezpečovacích zařízení a zhoršení jejich bezpečnostních kritérií.
Snímané informace se přenášejí po metalických vedeních, optických vedeních nebo radiopřenosem do diagnostického vyhodnocovacího pracoviště. Zde jsou shromažďovány a je možno s nimi dále pracovat. Aplikace Remote 96 snímané informace zobrazuje dle symboliky JOP a ZTP-D (viz. Obr. 1). Taktéž obsahuje široké spektrum kvalitních diagnostických nástrojů. Lze jimi provádět dálkovou diagnostiku a výsledky sledování diagnostikovaných zařízení zpracovat do podoby měřících protokolů (viz. Obr. 2), retrospektivních výpisů nebo přehledných názorných grafů (viz.Obr. 3). Také umožňuje provádět zpětnou grafickou a textovou animaci chování diagnostikovaných zařízení (např. funkce návěstidel, chod přestavníků, funkce kolejových obvodů, přítomnost napětí, stav záložních zdrojů, ...). Dalším nepřehlédnutelným nástrojem systému Remote 96 je nepřetržité sledování určených veličin např. napětí, proudu, kmitočtu, střídy. Při překročení definovaných mezí systém automaticky upozorní pracovníka kontrolního centra na blížící se závadu.

Obr. 2 - Ukázka měřícího protokolu

Obr. 3 - Ukázka grafické prezentace stavů vybraných signálů

Díky těmto moderním diagnostickým nástrojům lze včas odhalit i poruchy, které jsou teprve ve fázi tvorby předpokladů, tedy mnohem dříve, než by k nim došlo, a včasným zásahem jim takto předcházet. Aplikování a následné využívání systému Remote 96 vede zcela jednoznačně ke snižování nákladů na údržbu a provoz diagnostikovaných zařízení.
Univerzální diagnostický systém Remote 96 plně vyhovuje všem podmínkám kladeným na diagnostiku předpisem ČD ZTP 6/2000-SZ "Základní technické požadavky pro diagnostiku železničních zabezpečovacích zařízení".
Systém Remote 96 je možné nasadit do dvou úrovní. Za první úroveň lze označit nasazení diagnostického systému na diagnostických vyhodnocovacích pracovištích údržby. Toto pracoviště je podrobněji popsáno níže.
V případě, že se diagnostikuje ucelený traťový úsek, tzn. všechna staniční, traťová a přejezdová zabezpečovací zařízení daného úseku, tak lze definovat druhou úroveň nasazení. Za tu lze považovat využívání systému Remote 96 na centrálním diagnostickém pracovišti, kde dochází ke sběru a analýze dat z jednotlivých diagnostických vyhodnocovacích pracovišť za pomoci tzv. synchronizačního kanálu (viz Centrální diagnostické pracoviště). Obrovská variabilita systému Remote 96 nabízí i další možnosti nasazení dle specifických přání zákazníka.
 
Diagnostické vyhodnocovací pracoviště údržby
Diagnostické vyhodnocovací pracoviště údržby je tvořeno značkovým diagnostickým počítačem s příslušnými periferiemi, který pracuje pod operačním systémem Windows NT a aplikací Remote 96, která zpracovává diagnostická data. Diagnostické vyhodnocovací pracoviště údržby je připojeno pomocí příslušných rozhraní a komunikačních protokolů k "zdrojům" informací.
Obr. 4 - Diagnostické vyhodnocovací
pracoviště údržby
Zdrojem informací může být např.:
  • měřící stanice TEDIS
  • technologické PC zab. zař. ESA 11/22 nebo ETB
  • měřící stanice DIAB 2
  • a další ...
Systém Remote 96 získává data z výše uvedených zdrojů. Počet zdrojů jednoho pracoviště je variabilní, může být jeden nebo několik. Omezením je počet komunikačních portů a síťových karet, které lze umístit do diagnostického počítače. Na data získaná ze zdrojů, která jsou uložena na lokálním disku diagnostického počítače, lze aplikovat všechny v úvodu popsané diagnostické nástroje (měřící protokol, analýza dat, animace a hlídání mezních stavů veličin).
Pouze diagnostický počítač diagnostického vyhodnocovacího pracoviště údržby je schopen získávat a dále zpracovávat data z příslušných zdrojů. Z toho vyplývá, že tuto první úroveň nasazení systému Remote 96 je nutné vybudovat vždy. Zatímco druhá úroveň nasazení systému Remote 96 není nezbytně nutná, ale výrazně rozšiřuje "užitnou" hodnotu diagnostiky.
 
Centrální diagnostické pracoviště
Druhou úrovní systému Remote 96 je centrální diagnostické pracoviště (CDP). CDP je takové pracoviště, na kterém se shromažďují informace ze všech jednotlivých diagnostických vyhodnocovacích pracovišť údržby do něj zakomponovaných. Data z těchto pracovišť, získaná z výše uvedených zdrojů, jsou pomocí spojovací vrstvy (synchronizačního kanálu) systému Remote 96 přenesena na diagnostický počítač CDP. Pro přenos dat mohou být využity všechny způsoby uvedené v kapitole TEDIS.
 
Při koncipování CDP je možno použít dva způsoby:
  • zapojení do hvězdy, kdy pouze a výhradně na CDP jsou zobrazeny reliéfy všech stanic do něj zahrnutých a lze tedy pouze na tomto pracovišti přistupovat k datům z jednotlivých stanic
  • zapojeni liniové, kdy na všech počítačích lze postupně zobrazit reliéfy všech stanic do něj zakomponovaných
Z datových základen diagnostických vyhodnocovacích pracovišť jednotlivých stanic jsou na CDP "posílána", v rámci kapacitních možností přenosových sítí a přání zákazníka, buď celé nebo části datových základen. V případě, že se na CDP "posílá" jen část datová základny diagnostického vyhodnocovacího pracoviště, tak ke zbylým informacím z datové základny v dílčí stanici lze přistupovat pouze na diagnostickém vyhodnocovacím pracovišti údržby v dané stanici.
Součástí systému Remote 96 je aplikace, která umožňuje vykonávat výměnu všech softwarových částí systému Remote 96 na jednotlivých diagnostických vyhodnocovacích pracovištích z centrálního diagnostického pracoviště.
Do současné doby bylo úspěšně spuštěno centrální diagnostické pracoviště Brno - Kounicova (úsek Podivín - Modřice) a Hodonín (úsek Hrušky - Moravský Písek) a v nejbližší době dojde ke spuštění dalších v Otrokovicích a Přerově.
Smyslem CDP je na straně jedné poskytnout vedoucím pracovníkům údržby přehled o stavu zabezpečovacích zařízení v příslušných stanicích a na straně druhé pracovníkům údržby, kteří vykonávají pohotovost na CPD, získat prvotní informaci o typu a závažnosti poruchy v dané stanici.

Obr. 5 – Obecná struktura Remote 96

TEDIS
Měřící stanice TEDIS (viz. Obr. 6) je nedílnou součástí systému Remote 96. Získává diagnostická data přímo z technologie zabezpečovacího zařízení a přenáší je do diagnostického vyhodnocovacího pracoviště údržby. Přenos dat mezi měřící stanicí
Obr. 6 - Ukázka měřící stanice TEDIS
TEDIS a diagnostickým vyhodnocovacím pracovištěm se může uskutečnit dle přání a možností zákazníka po vedení:
  • pevném dvoudrátovém telekomunikační (300 - 2400 bit/s) - dvoulinka PK volně zavěšená cca 10 km, pupinované vedení cca 40 km, zesilované 500 km
  • optickém (64 000 bit/s) pomocí PCM s protokolem IPX/SPX
  • vyhrazený radiový spoj (2 400 bit/s) - např. radiomodemy Racom cca 10 km na jeden úsek
  • radiomodemy s rozprostřeným spektrem
  • po rozhraní RS 232 nebo RS 485 (50 - 115 200 bit/s)
Měřící stanice TEDIS může být vybavena následujícími vstupními jednotkami:
  • jednotka TAR 31 - zajišťuje měření izolačních odporů až tří izolovaných soustav proti vztažné zemi i mezi sebou
  • jednotka TAI 8 - umožňuje měření stejnosměrného nebo střídavého napětí na osmi navzájem galvanicky oddělených analogových vstupech
  • jednotka TDI 16 - slouží ke snímání stavu spínacích nebo rozpínacích kontaktů na 16 vstupech. Až 8 vstupů jednotky lze konfigurovat jako čítačové (měřit kmitočet, délku periody a střídu).
  • jednotka TDI 8 - je určena ke snímání stavu přepínacích kontaktů
  • jednotka FRS - slouží k zaznamenávání poklesu izolačního stavu pod stanovenou mez
Vstupní jednotky měřící stanice TEDIS, umožňující měření veličin a snímání stavů, jsou od diagnostikovaného zařízení odděleny přechodovými obvody, které garantují galvanické oddělení 4 kV každého vstupu jednotky od zdroje (napájecí soustavy, kmitavé sběrnice návěstidel, kolejového obvodu, ...).
 
Možnosti nasazení systému Remote 96
      Univerzální diagnostický systém Remote 96 lze využívat pro diagnostikování všech staničních, traťových a přejezdových zabezpečovacích zařízení běžně používaných u ČD s.o., např.:
  • staniční zabezpečovací zařízení ESA 11/22
  • staniční zabezpečovací zařízení ETB
  • staniční zabezpečovací zařízení AŽD 71
  • přejezdové zabezpečovací zařízení AŽD 71
  • přejezdové zabezpečovací zařízení VÚD
  • přejezdové zabezpečovací zařízení SSSR
  • přejezdové zabezpečovací zařízení AŽD PZZ-EA - připravuje se
  • traťové zabezpečovací zařízení UAB
  • traťové zabezpečovací zařízení AH 83 a AH 88
  • traťové zabezpečovací zařízení - centralizovaný autoblok
Výše uvedený výčet zařízení, která je schopen systém Remote 96 diagnostikovat, není konečný. Obecně lze říci, že tento univerzální diagnostický systém lze využít pro diagnostikování jakéhokoliv zařízení, na kterém je možné sledovat jeho stavy, popřípadě veličiny. Nemusí se jednat pouze o zařízení, které využívá společnost ČD s.o. Pro ukázku praktického využití univerzálního diagnostického systému Remote 96 uvedeme modelový příklad diagnostikování SZZ-ETB.
 
Diagnostika SZZ-ETB
      Na tomto zařízení lze diagnostikovat:
  1. staniční a traťové kolejové obvody
  2. napájecí soustavy
  3. kmitavé sběrnice návěstidel
  4. kodér LVZ
Výše uvedený výčet možností diagnostikování tohoto zařízení není konečný, jedná se pouze o modelový příklad.
 
A. Staniční a traťové kolejové obvody
Diagnostickým systémem Remote 96 lze na staničních a traťových kolejových obvodech diagnostikovat:
  • Analogové hodnoty napětí na vinutí kolejových relé s kontrolou hranic podle protokolu o nastavení kolejových obvodů. Tuto analogovou hodnotu lze změřit na libovolném vstupu vstupní jednotky TAI 8 s příslušným TM modulem.
  • Analogové hodnoty izolačních odporů proti vztažné zemi napájecího konce a všech reléových konců u všech kolejových obvodů s kontrolou překročení povolených hranic. Tuto analogovou hodnotu lze změřit za pomocí Přepínače měření izolačních stavů, který se skládá ze dvou výstupních jednotek TDO 8 a jedné vstupní jednotky TAR 31. Měřený obvod je nutné připojit na příslušný TM modul a poté na sběrnici Přepínače měření izolačních stavů.
  • Stav napájení kódovaných a nekódovaných kolejových obvodů. Tuto informaci lze získat na jednom ze vstupů č. 1 až 16 vstupní jednotky TDI 16. Napájecí konec daného obvodu se nejprve připojí na příslušný vstup přechodové jednotky LPO 2.1 a poté na vstup vstupní jednotky TDI 16.
  • Stav kódovacích relé kolejových obvodů. Tuto informaci lze získat na jednom ze vstupů č. 1 až 16 vstupní jednotky TDI 16. Kódovací relé daného obvodu se nejprve připojí na příslušný vstup přechodové jednotky LPO 2.1 a poté na vstup vstupní jednotky TDI 16.
  • Kód LVZ vysílaný do kolejových obvodů. Tuto informaci lze získat na jednom ze vstupů č. 1 až 8 vstupní jednotky TDI 16. Příslušný konec daného obvodu se nejprve připojí na vstup přechodové jednotky LPO 2.1 a poté na vstup vstupní jednotky TDI 16.
B. Napájecí soustavy
Diagnostický systém Remote 96 poskytuje o napájecích soustav SZZ ETB následující informace:
  • Analogové hodnoty napětí napájecích soustav s kontrolou překročení povolených hranic. Tyto analogové hodnoty lze změřit na libovolném vstupu vstupní jednotky TAR 31 s příslušným TM modulem.
  • Analogové hodnoty izolačních odporů napájecích soustav proti vztažné zemi s kontrolou překročení povolených hranic. Tyto analogové hodnoty lze změřit na libovolném vstupu vstupní jednotky TAR 31 s příslušným TM modulem. Jednotka TAR 31 je dále provázaná s jednotkami TDO 8 a FRS, se kterými tvoří hlídač izolačních stavů - THIS.
  • Analogové hodnoty izolačních odporů napájecích soustav měřených proti sobě navzájem s kontrolou překročení povolené hranice. Tyto analogové hodnoty lze změřit za pomocí Přepínače měření izolačních stavů, který se skládá ze dvou výstupních desek TDO 8 a jedné vstupní jednotky TAR 31. Měřený obvod je nutné připojit na příslušný TM modul a poté na sběrnici Přepínače měření izolačních stavů.
Výše vyjmenované funkce lze aplikovat např. na následující soustavy:
  • Stejnosměrná napájecí soustava:
    - reléová baterie
    - napájení pro venkovní zařízení
    - napájení traťového souhlasu
  • Střídavá napájecí soustava o frekvenci 50Hz:
    - jednotlivé třífázové soustavy Univerzálního napájecího zdroje (zálohovaná soustava na 3 hodin, na 15 minut a nezálohovaná soustava)
    - napájení přestavníků
    - napájení hlavních a seřaďovacích návěstidel
    - napájení dohledacích obvodů
    - napájení zásuvek
    - napájení přejezdů
  • Střídavá napájecí soustava o frekvenci 75 Hz:
    - napájení místní a kolejové fáze kolejových obvodů
  • Střídavá napájecí soustava o frekvenci 275 Hz:
    - napájení místní a kolejové fáze kolejových obvodů
C. Kmitavé sběrnice návěstidel
Diagnostický systém Remote 96 umožňuje u kmitavých sběrnic návěstidel diagnostikovat analogové hodnoty kmitočtu kmitavých napájecích napětí návěstidel s kontrolou povolených hranic kmitočtu a střídy. Tyto analogové hodnoty lze změřit na jednom ze vstupů č. 1 až 8 vstupní jednotky TDI 16. Daná sběrnice se nejprve připojí na příslušný vstup přechodové jednotky LPO 2.1 a poté na vstup vstupní jednotky TDI 16.
 
D. Kodér LVZ
Diagnostickým systémem Remote 96 je možné u kodéru LVZ pro staniční koleje a kodérů LVZ vjezdových návěstidel diagnostikovat analogové hodnoty kmitočtu všech kódů barev (červená, žluté mezikruží, žlutá a zelená) na výstupu kodéru LVZ s kontrolou povolených hranic kmitočtu a střídy. Tyto analogové hodnoty lze změřit na jednom ze vstupů č. 1 až 8 vstupní jednotky TDI 16. Daný kód barvy se připojí na příslušný vstup vstupní jednotky TDI 16.
 
Závěrem
Výše uvedené funkce a způsoby možného nasazení univerzálního diagnostického systému Remote 96 umožňují splnit obecné cíle, které jsou na diagnostiku zabezpečovacích zařízení kladeny - zvýšení pohotovosti zařízení, ulehčení zjištění závady, zvýšení efektivity a kvality údržby a tím i zvýšení bezpečnosti a plynulosti železničního provozu. Diagnostický systém Remote 96 našel své uplatnění při diagnostikování SZZ ESA 11/22 a ETB na koridorových tratích. Na vedlejších tratích se uplatnil zejména při diagnostikování PZS typu AŽD 71 a VÚD.
 

Text Jiří Janšta, AK signal Brno
© SPŽ