Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций полное наименование института/факультета УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой Годяев А.И. подпись, Ф.И.О. «____» декабря 2010_г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА Диспетчерская централизация дисциплины полное наименование дисциплины СПЕЦИАЛИСТОВ 190400 «СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ» СПЕЦИАЛЬНОСТИ 190402 «АВТОМАТИКА, ТЕЛЕМЕХАНИКА И СВЯЗЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ» для специальности (ей)/ направления подготовки Составитель Груша А.В., ст. преподаватель кафедры «Автоматика и телемеханика» _____________________________________________________________________ должность, Ф.И.О. Обсуждена на заседании кафедры «Автоматика и телемеханика» __________ _____________________________________________________________________ полное наименование кафедры-разработчика «__» ____________ 20____ г., протокол № ___ Одобрена на заседании методической комиссии ________________________ Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций ________________ полное наименование института/факультета «__» ____________ 20____ г., протокол № ___ . Одобрена на заседании методической комиссии ________________________ ________________________ полное наименование института/факультета «__» ____________ 20____ г., протокол № ___ 2011 г. 1.Цели и задачи дисциплины Цель преподавания данной дисциплины — познакомить студента с существующими системами диспетчерской централизации, принципами их функционирования, основными узлами, техническими особенностями. Предметом дисциплины является изучение систем диспетчерской централизации на железнодорожном транспорте. Данная дисциплина формирует представление о системах диспетчерской централизации, их технических особенностях. Дисциплина продолжает изучение материалов, ранее изложенных в курсах «Теоретические основы автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте», «Основы телемеханики», «Каналообразующие устройствами» а также других технических дисциплины. Изучив дисциплину, студент должен: - знать основы диспетчерского управления на железнодорожном транспорте, знать виды и особенности систем ДЦ применяемых на железных дорогах Российской Федерации. уметь рассчитывать параметры узлов входящих в системы диспетчерской централизации, строить сигналы ТУ и ТС для изученных систем. иметь представление о роли систем диспетчерской централизации в управлении перевозочным процессом на железнодорожном транспорте. 1. Объем дисциплины 2.1. Основные виды учебных занятий и формы самостоятельной работы 14 16 30 28 64 92 14 48 62 0 0 0 14 16 30 Число часов самостоятельной работы 8 9 Всего Число часов аудиторных занятий (по оперативному плану) в том числе Практи- Лаборато Всего Лекции ческие рные занятия занятия Количество РГР Семестры Продолжите льность (недели) Таблица 2.1 1 0 1 38 66 104 Таблица 2.2 Семе стры Расчетно-графические работы Расчет сигналов ТУ и ТС в ДЦ «Нева», «Луч» 8 Срок выдачи Срок сдачи Число Часов 1 4 4 Таблица 2.3 Семе стры 9 Курсовая работа Оборудование участка железной дороги устройствами диспетчерской централизации ДОН Срок выдачи Срок сдачи 2 14 Чи сл о Ча 56 со в Таблица 2.4 №№ 1 2 3 4 5 6 7 Время изучения дисциплины (час) Лабора Самос Всего Лекции торные тоработы ятель ная 8 семестр работ Принципы диспетчерского управления а на ж.д. транспорте. Требования ПТЭ к 3 2 2 5 устройствам диспетчерской централизации. Системы кодового управления на железнодорожном транспорте. 5 2 2 5 Сравнительная характеристика кодовых систем централизации. Принципы построения и технические характеристики ДЦ системы «Нева». Построение сигналов телеуправления, 6 2 2 5 т е л е си г н а л и з а ц ии и ци к л о во й синхронизации в ДЦ системы «Нева». Функциональная схема тракта 10 2 2 6 сигналов ТУ-ТС в ДЦ системы «Нева». Принципы построения и технические характеристики ДЦ системы «Луч». 8 2 2 5 Построение сигналов телеуправления, и цикловой синхронизации в ДЦ системы «Луч». Функциональная схема формирования 10 2 2 6 и передачи сигналов ТУ-ТС в ДЦ системы «Луч». Функциональная схема приема и расшифровки сигналов 8 2 2 6 телеуправления (ТУ) в ДЦ системы «Луч». Линейный усилитель (ЛУЛ) в ДЦ системы «Луч». Итого за учебный год 66 14 14 38 Основные разделы дисциплины Таблица 2.5 № № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Основные разделы дисциплины ДЦ «Дон». Принципы построения, функции системы. ДЦ «Дон». Технические характеристики. ДЦ «Диалог». Принципы построения, функции системы. ДЦ «Диалог». Технические характеристики. Структурная схема комплекса безопасного микропроцессорного (БМ 1602) в ДЦ «Диалог». Схемы потенциальных и токовых входов в ДЦ «Диалог». Обеспечение безопасности движения поездов в ДЦ системы «Диалог» ДЦ «Тракт». Принципы построения и технические характеристики. Особенности программного обеспечения используемого в системе ДЦ «Тракт». Принципы построения подсистемы КТС «Тракт-ЦП». Структурная схема контролируемого пункта системы ДЦ «Тракт». Принцип работы протоколов САМ применяемых в подсистеме линейного пункта ДЦ «Тракт». Устройство и принцип работы модуля МЛС МЗ в составе подсистемы линейного пункта ДЦ Устройство «Тракт». и принцип работы комплекта вывода ответственных команд в составе подсистемы линейно го пункта ДЦ «Тракт». Устройство и принцип работы комплекта вывода ответственных команд в составе подсистемы линейно го пункта ДЦ «Тракт». Система управления малодеятельными станциями (ТУМС) Итого за учебный год Время изучения дисциплины (час) Лабора СамостоВсего Лекции торные ятельная работы работа 9 семестр 8 4 0 4 7 2 0 5 8 4 0 4 8 2 0 6 11 4 2 5 7 2 0 5 9 4 0 5 7 2 2 3 9 4 2 3 7 2 2 3 11 4 2 5 6 2 0 4 9 4 2 3 6 2 0 4 9 4 2 3 8 2 2 4 130 48 16 66 2.2. Контроль качества усвоения учебного материала Цель контроля заключается в активизации самостоятельной работы студентов в течение всего семестра. Задачи контроля: направить усилия студентов на систематическое изучение разделов курса, обеспечить выполнение студентами графика самостоятельных работ, выявить трудновоспринимаемые студентами вопросы, создать у студентов необходимый запас знаний. Основные формы контроля: опрос по теории, решение самостоятельных контрольных задач при защите студентами практических работ (РГР); выполнение тестового контроля (тематика тестового контроля приведена ниже). 3. Модульное построение содержания учебного материала дисциплины «Диспетчерская централизация» 3.1. Блок-схема дисциплины Диспетчерская централизация Система управления малодеятельными станциями (ТУМС) Диспетчерская централизация «Тракт» Диспетчерская централизация «Дон» Диспетчерская централизация «Луч» Диспетчерская централизация «Нева» Цели, задачи управления движение поездов. Общие сведенья о системах ДЦ Системы кодового управления на железнодорожном транспорте Диспетчерская централизация «Диалог» ДЦ2 ДЦ1 4.Тематическое содержание курса 4.1. Лекции Номер занятия (лекции, практического, семинарского, лабораторного занятия) Содержание занятия Кол-во часов 8 семестр Лекция 1. Принципы диспетчерского управления на ж.д. транспорте. Требования ПТЭ к устройствам диспетчерской централизации. Лекция 2. Системы управления на железнодорожном транспорте. Сравнительная характеристика кодовых систем централизации. Цель, предмет изучения и задачи дисциплины. Связь ДЦ с другими дисциплинами. Общие сведения о системах диспетчерской централизации. Роль систем диспетчерской централизации в управлении перевозочным процессом на железнодорожном транспорте. Разновидности систем. Принципы диспетчерского управления. Требования ПТЭ к устройствам диспетчерской централизации. Структурные схемы, разновидности и принципы функционирования системы кодового управления на железнодорожном транспорте. Сравнение достоинств и недостатков различных систем, используемых на железнодорожном транспорте. Лекция 3. Принципы построения и технические характеристики ДЦ системы «Нева». Построение сигналов телеуправления, телесигнализации и цикловой синхронизации в ДЦ системы «Нева». Лекция 4. Функциональная схема тракта сигналов ТУ-ТС в ДЦ системы «Нева». Принципы построения ДЦ системы «Нева», особенности, элементная база. Основные технические характеристики ДЦ системы «Нева». Построение сигналов телеуправления, телесигнализации и цикловой синхронизации в ДЦ системы «Нева». Организация каналов связи. Лекция 5. Принципы построения и технические характеристики ДЦ системы «Луч». Построение сигналов телеуправления, и цикловой синхронизации в ДЦ системы «Луч». Лекция 6. Функциональная схема формирования и передачи сигналов ТУ-ТС в ДЦ системы «Луч». Принципы построения ДЦ системы «Луч», особенности, элементная база. Основные технические характеристики ДЦ системы «Луч». Построение сигналов телеуправления и телесигнализации в ДЦ системы «Луч». Организация каналов связи. Структура, принципы построения, частотный диапазон для сигналов ТУ и ТС в ДЦ «Нева». Защита от помех и ложных срабатываний реализованная в ДЦ «Нева». Структура, принципы построения, частотный диапазон для сигналов ТУ и ТС в ДЦ «Луч». Защита от помех и ложных срабатываний реализованная в ДЦ «Луч». 2 2 2 2 2 2 Номер занятия (лекции, практического, семинарского, лабораторного занятия) Лекция 7. Функциональная схема приема и расшифровки сигналов телеуправления (ТУ) в ДЦ системы «Луч». Линейный усилитель (ЛУЛ) в ДЦ системы «Луч». Содержание занятия Кол-во часов Структ ур ные составляющие функцио нальной схемы приема и расшифровки сигналов телеуправления (ТУ) в ДЦ системы «Луч». Принципы приема сигналов, защиты от помех. Расшифровка сигналов. Назначение и принцип действия линейного усилителя. Работа устройств расшифровки, приема и усиления сигналов в составе ДЦ «Луч» 2 9 семестр Лекция 8.Принципы построения, функции системы. Лекция 9. ДЦ «Дон». Технические характеристики. Лекция 10. ДЦ «Диалог». Принципы построения, функции системы. Лекция 11. ДЦ «Диалог». Технические характеристики. Цель, предмет изучения и задачи дисциплины. Связь ДЦ с другими дисциплинами. Общие сведения о системе диспетчерской централизации «Дон». Роль системы диспетчерской централизации «Дон» в управлении перевозочным процессом на железнодорожном транспорте. Принципы построения диспетчерской централизации «Дон». Функции диспетчерской централизации «Дон». Структурные схемы и принципы функционирования системы диспетчерской централизации «Дон». Блоки входящие в систему, их назначение и принцип работы. Связь блоков ДЦ «Дон» через интерфейс ИК1, питание, защита от перенапряжений. Принципы построения ДЦ системы «Диалог», особенности, элементная база. Основные технические характеристики ДЦ системы «Диалог». Построение сигналов телеуправления и телесигнализации в ДЦ системы «Диалог». Организация каналов связи. Блоки, разновидности и принципы функционирования системы диспетчерской централизации «Диалог». Структура и состав блоков входящих в систему, их назначение и принцип работы. Связь блоков ДЦ «Диалог» через встроенный интерфейс, питание, защита от зависаний. 4 2 4 2 2 Номер занятия (лекции, практического, семинарского, лабораторного занятия) Лекция 12. Структурная схема комплекса безопасного микропроцессорного (БМ 1602) в ДЦ «Диалог». Лекция 13. Схемы потенциальных и токовых входов в ДЦ «Диалог». Лекция 14. Обеспечение безопасности движения поездов в ДЦ системы «Диалог» Лекция 15. ДЦ «Тракт». Принципы построения и технические характеристики. Лекция 16. Особенности программного обеспечения, используемого в системе ДЦ «Тракт». Лекция 17. Принципы построения подсистемы КТО «Тракт-ЦП». Содержание занятия Принципы построения комплекса безопасного микропроцессорного (БМ 1602) в ДЦ «Диалог», особенности, элементная база. Основные технические характеристики БМ 1602. Состав и количество модулей входящих в БМ 1602. Реализация безопасного управления движением поездов с помощью БМ 1602. Принципы построения схем потенциальных и токовых входов в ДЦ «Диалог»., особенности, элементная база. Основные технические характеристики схем потенциальных и токовых входов. Реализация безопасного управления движением поездов с помощью схем потенциальных и токовых входов. Принципы обеспечения безопасности движения поездов в ДЦ системы «Диалог». Технические возможности ДЦ «Диалог» по предупреждению опасных отказов. Особенности выдачи ответственных команд с использованием БМ 1602. Принципы построения ДЦ системы «Тракт», особенности, элементная база. Основные технические характеристики ДЦ системы «Тракт». Построение сигналов телеуправления и телесигнализации в ДЦ системы «Тракт». Организация каналов связи. Особенности требований к операционным системам применяемым для работы программного обеспечения ДЦ «Тракт». Программное обеспечение АРМ ДНЦ, возможности других АРМ входящих в состав ДЦ «Тракт». Работа в режиме реального времени. Состав, основные характеристики и назначение узлов подсистемы КТС «ТрактЦП». Принципы работы узлов подсистемы КТС «Тракт-ЦП». Особенности формирования и передачи ответственных команд с помощью аппаратуры КТС «ТрактЦП» Кол-во часов 4 2 4 2 4 2 3 Номер занятия (лекции, практического, Кол-во Содержание занятия часов семинарского, лабораторного занятия) Лекция 18. Структурная Состав, основные характеристики и схема контролируемого назначение узлов подсистемы пункта системы ДЦ контролируемого пункта системы ДЦ «Тракт». « Т р а к т » . Пр и нц ип ы р а бо т ы уз л о в 4 подсистемы контролируемого пункта ДЦ «Тракт-ЛП». Особенности питания и защиты аппаратуры КТС «Тракт-ЛП». Модульный принцип посторения. Лекция 19. Принцип История разработки семейства работы протоколов САМ про токо ло в САМ в пр омышле нно й применяемых в инженерии. Особенности алгоритмов 2 подсистеме линейного работы протоколов САМ. Формат данных протоколов САМ. Работа протокола САМпункта ДЦ «Тракт». Ктдс1от в составе аппаратуры КТС «ТрактЛП». Лекция 20. Устройство Состав, основные характеристики и и принцип работы назначение модуля МЛС МЗ в составе модуля МЛС МЗ в подсистемы линейного пункта ДЦ «Тракт». 4 составе подсистемы Особенности работы и дублирования функ ций ра бо ты мо дуля МЛ С МЗ. линейного пункта ДЦ Структурная схема работы модуля МЛС МЗ. «Тракт». Состав, основные характеристики и Лекция 21. Устройство назначение комплекта вывода и принцип работы ответственных команд в составе комплекта вывода подсистемы линейного пункта ДЦ «Тракт». ответственных команд в 2 Особенности работы и структурная схема составе подсистемы комплекта вывода ответственных команд. линейного пункта ДЦ Уровни проверки ответственной команды, «Тракт». методы исключения опасных отказов в ДЦ «Тракт». Блоки, разновидности и принципы функционирования системы диспетчерской централизации «Сетунь». Структура и Лекция 22. ДЦ состав блоков входящих в систему, их «Сетунь». Принципы 4 построения, технические назначение и принцип работы. Связь характеристики, функции аппаратуры центрального поста с системы. аппаратурой линейных пунктов в ДЦ «Сетунь». Лекция 23. Система Структурные схемы и принципы управления функционирования системы управления малодеятельными 2 малодеятельными станциями (ТУМС). станциями (ТУМС). Состав аппаратуры ТУМС, назначение и принцип работы основных узлов. 4 4.1. Лабораторные работы Номер занятия (лекции, практического, семинарского, лабораторного занятия) Содержание занятия 8 семестр Обзор лабораторных работ, ознакомление с уз лами сист емы диспетчерской централизации, предложенной для изучения. Лабораторная работа 1 Контроллер связи КС52.25 радиального типа бит-последовательный Контроллер ввода-вывода 52.12 битЛабораторная работа 2 параллельный Коллоквиум по Обсуждение изученного материала, лабораторным работам. работы изученных узлов в составе системы Вводное занятие по лабораторному циклу Лабораторная работа 3 дц. Контроллер связи последовательный Кол-во часов 2 2 2 2 2 НС52.50 Лабораторная работа 4 Итоговое занятие по лабораторному циклу Вводное занятие по лабораторному циклу Лабораторная работа 1 Лабораторная работа 2 Лабораторная работа 3 Коллоквиум по лабораторным работам. Лабораторная работа 4 Лабораторная работа 5 Итоговое занятие по лабораторному циклу Исследование ПИК120М Выводы по изученному курс. 9 семестр Обзор лабораторных работ, ознакомление с системами диспетчерской централизации, предложенными для изучения. АРМ ДНЦ в ДЦ системы «Тракт». Исследование электрических схем линейного пункта ДЦ системы «Тракт». Исследование электрических схем АСДК «ИНФОТЕКС». Обсуждение изученного материала, работа изученных узлов в составе системы ДЦ «Тракт» и АСДК «ИНФОТЕКС».. Исследование электрических схем АПКДК. АРМ ДНЦ в ДЦ системы «Диалог». Выводы по изученному курс. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 5.Виды самостоятельной работы студентов и их состав 5.1. Расчетно-графическая работа Семестр 8 Тема РГР «Расчет сигналов ТУ и ТС в ДЦ «Нева», «Луч». В РГР на основе индивидуального задания необходимо: а) Построить сигнал ТУ для ДЦ «Нева». б) Построить сигнал ТС для ДЦ «Нева». в) Построить сигнал ТУ для ДЦ «Луч». г) Построить сигнал ТС для ДЦ «Луч». д) Сделать выводы о помехозащищенности сигналов в изученных системах ДЦ. Примечание. С целью разнообразия вариантов и сокращения общего объема РГР отдельные элементы проекта каждому студенту могут не задаваться вообще, в то же время каждый этап может быть задан с различной степенью детализации разработки. Взамен отдельных разделов работы включены в задание элементы УИРС, взаимосвязанные с решаемыми задачами. 5.2. Курсовая работа Семестр 9 Тема курсовой работы: «Оборудование участка железной дороги устройствами диспетчерской централизации ДОН». В курсовой работе на основе индивидуального задания необходимо: 1. Привести общую характеристику участка железной дороги, оборудованного устройствами ДЦ. 2. Произвести расчет загрузки поездного диспетчера. 3. Привести структуру диспетчерского управления на заданном участке. 4. Привести в табличном виде распределение управляющих и известительных сообщений по группам управления и контроля. 5. Построить сигналы ТУ и ТС. 6. Разработать функциональные схемы формирования, передачи, приема и расшифровки сигналов ТУ и ТС. 7. Разработать функциональный узел каналообразующей аппаратуры по заданию. 8. Рассчитать эффективность внедрения устройств ДЦ. Примечание. С целью разнообразия вариантов и сокращения 6 общего объема РГР отдельные элементы проекта каждому студенту могут не задаваться вообще, в то же время каждый этап может быть задан с различной степенью детализации разработки. Взамен отдельных разделов работы включены в задание элементы УИРС, взаимосвязанные с решаемыми задачами. 5.3.Контрольные вопросы к зачету 1. Принципы диспетчерского управления движением поездов 2. Задачи ДНЦ 3. Структуры телемеханических систем, применяемых на железнодорожном транспорте. 4. Системы кодового управления движением поездов 5. Сравнительная характеристика систем СКЦ и ДЦ 6. Эффективность КСЦ (кодовых систем централизации) 7. ДЦ «Нева», принципы построения, основные элементы системы. 8. Организация какналов связи в ДЦ «Нева» 9. Построения сигнала ТУ в ДЦ «Нева» 10.Построения сигнала ТС в ДЦ «Нева» 11.Построение сигнала циклической синхронизации в ДЦ «Нева» 12.ДЦ «Луч», принципы построения, основные элементы системы. 13.Организация какналов связи в ДЦ «Луч» 14.Построения сигнала ТУ в ДЦ «Луч» 15.Построения сигнала ТС в ДЦ «Луч» 5.4 Контрольные вопросы к экзамену 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Принципы диспетчерского управления движением поездов. Назначение и функции системы ДЦ «Диалог». Структура и принципы работы системы ДЦ «Диалог». Структурная схема и принцип работы комплекса БМ-1602. Устройство и принцип работы модуля запуска и контроля в составе комплекса БМ-1602. Устройство и принцип работы модуля дискретных входов в составе комплекса БМ-1602. Устройство и принцип работы модуля потенциальных входов в составе комплекса БМ-1602. Устройство и принцип работы модуля токовых входов в 7 составе комплекса БМ-1602. 9. Основные принципы обеспечения безопасности движения поездов. 10. Принципы построения и функции системы ДЦ «Тракт». 11. Особенности программного обеспечения используемого в системе ДЦ «Тракт». 12. Структурная схема центрального поста системы ДЦ «Тракт». 13. Структурная схема контролируемого пункта системы ДЦ «Тракт». 14. Принцип работы протоколов САМ применяемых в подсистеме линейного пункта ДЦ «Тракт». 15. Устройство и принцип работы модуля МЛС МЗ в составе подсистемы линейного пункта ДЦ «Тракт». 16. Устройство и принцип работы комплекта вывода ответственных команд в составе подсистемы линейного пункта ДЦ «Тракт». 17. Назначение и функции АСДК «Инфотекс». 18. Структура и принципы работы АСДК «Инфотекс». 19. Назначение и функции АПК ДК. 20. Структура и принципы работы АПК ДК. 21. Виды и принцип работы контролеров ПИК применяемых в АПК ДК. 6.Рекомендуемая литература 1. Учебное пособие: Телемеханические системы управления движение поездов, А.Д. Манаков, Хабаровск, Издательство ДВГУПС, 2005. ББК О 275.312.8 я73 М 230 2. Учебник: Системы ДЦ // Сапожников В.В., Гавзов Д.В., Дрейман О.К., Кононов В.А., Никитин Д.Б. - М., изд. Маршрут 2001. 3. Пенкин, Н.Ф. Диспетчерская централизация системы Луч / Н.Ф. Пенкин, Н.А. Павлов. - М.: Транспорт, 1982. - 303 с. 4. Панферов, В.В. Автоматизация диспетчерского управления и регулирования эксплуатационной работы на железнодорожных участках и в узлах / В.В. Панферов // Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт. Серия вычислительная техника и автоматизированные системы управления (ЦНИИТЭИ МПС). - М.,1997.-Вып. 4. -36с. 8 5. Соснов, Д.А. Концепция построения сети центров управления перевозками (ЦУП) на железнодорожном транспорте России / Д.А. Соснов // Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт. Серия информационные технологии на железнодорожном транспорте (ЦНИИТЭИ МПС). - М., 2000. Вып.2.- С.1-27. 6. Аверкиев, С.А. Автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК "ГТСС-Сектор'У С.А. Аверкиев, С.С. Морозов //Автоматика, связь, информатика. - 2000. - № 9. - С. 38 — 41. Дополнительная литература 1. Аверкиев, С.А. Автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК "ГТСС-Сектор". Комплекс аппаратуры низового уровня / С.А. Аверкиев, С.С. Морозов, Д.В. Мухин // Автоматика, связь, информатика.- 2001. - № 10. - С. 30-32. 2. Методические указания по проектированию устройств автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. Автоматизированные системы контроля АСДК. И-279-01.- СПб.: ГТСС, 2001.-86 с. 3. Техническая документация к ДЦ «Дон» «Контроллер связи КС52.25 радиального типа бит-последовательный». 4. Техническая документация к ДЦ «Дон» «Контроллер вводавывода 52.12 бит-параллельный». 5. Техническая документация к ДЦ «Дон» «Контроллер связи последовательный НС52.50» 6. Техническая документация к АПК ДК «Контроллер промышленного типа ПИК120М» 7. Техническая документация к ДЦ «Тракт» 9