РОЗДІЛ 2
ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ КОМПЛЕКСІВ КЕРУВАННЯ З УРАХУВАННЯМ ФАКТОРІВ, ЯКІ РАНІШЕ НЕ ЗАСТОСОВУВАЛИСЯ
2.1 Підвищення вірогідності безпомилкового керування силовим устаткуванням тягового електропостачання (комплекси "ЕСТ - 62", "Лісна")
З урахуванням відповідального призначення систем комутації високовольтної апаратури і спостереження за її станом, у жодному випадку не повинен пройти помилковий сигнал телекерування як через можливі збої апаратури, так і через можливі помилки диспетчера. Також не повинно бути помилкової індикації фактичного стану високовольтного апарату на щиті сигналізації диспетчерського пункту. Таким чином, режим телекерування (ТК) необхідно розглядати з одночасним уточненням побудови щита диспетчера. Безпомилковість посилки і прийому сигналів телекерування ще важливіша, ніж достовірність телесигналів через те, що неправильна комутація високовольтних апаратів може бути безпосередньо пов'язана з небезпекою для життя обслуговуючого персоналу, а спотворення телесигналізації - лише побічно. Отже, наступним кроком підвищення надійності комплексу керування системою тягового електропостачання може бути забезпечення підвищення безпомилковості дії апаратної частини комплексів керування системою тягового електропостачання при формуванні, передачі телесигналу, а також виключення можливих помилок диспетчера.
У системах типу "ЕСТ - 62", "Лісна" застосований конструктивний спосіб блокування помилкових перемикань. Для блокування можливих помилкових перемикань від дії перешкод при передачі по лініях зв'язку застосовуються подвійні кодові серії з великим ступенем достовірності. Однак, не зважаючи на їх застосування помилкові перемикання високовольтних комутаційних апаратів також можливі:
- від помилкових функціонувань апаратури та тривалих апаратних збоїв;
- несанкціоноване перемикання при помилковому функціонуванні приймальної апаратури на контрольованих пунктах;
- в разі створення оператором диспетчерського пункту створена і подання в лінію зв'язку помилкової кодової серії.
Розглянуті ситуації можуть привести до аварії або людських жертв, про що випадки вказано в аналізі роботи господарства електрифікації та електропостачання електрифікованих залізниць України в 2005, 2006 роках та в підрозділі 1.1 даної роботи.
Для вирішення цієї проблеми автор пропонує застосування дублювання формування та передачі сигналів телекерування. Для застосування дублювання, дублююча і основна апаратура повинні мати автономні джерела живлення. Дублюючі блоки апаратури повинні відрізнятися один від одного як структурою побудови, так і способами кодування. Також бажано, щоб і канали зв'язку були різних типів. Дублювання повинне бути постійним. Різна побудова кожного з паралельних систем каналів є гарантією того, що будь-який збій не викличе несанкціонованого перемикання високовольтної апаратури.
Для реалізації необхідного ступеня безпомилковості створення і проходження сигналу телекерування на виходах ланцюгів основного і дублюючого каналів встановлюємо безпосередньо перед ланцюгом комутації високовольтного апарату логічний кон'юнктор. Даний кон'юнктор дає дозвіл на виконання отриманого на контрольованому пункті телесигналу тільки за умови правильних проходжень однакових по суті посилок по двох паралельних каналах.
Автором пропонується наступна схема формування та передачі сигналів для підвищення безпомилковості телекерування. Дана схема представлена на рис.2.1.
Рис.2.1 Структурна схема дубльованої передачі сигналу телекерування
де: - основний канал; - дублюючий канал; & - кон'юнктор; ОК - об'єкт керування (високовольтний комутаційний апарат).
Імовірність безпомилкової передачі сигналу телекерування каналів:
і - . (2.1)
Схема залишається працездатною в наступних випадках :
якщо і працездатні, то імовірність такої події - ;
якщо - справний, - несправний, то відповідна імовірність - ;
якщо - несправний, - справний, то відповідна імовірність - .
Тоді імовірність безпомилкової передачі сигналу телекерування можна записати як суму:
, (2.2)
або, враховуючи реальну надійність кон'юнктора:
. 2.3)
Припустимо, що кон'юнктор абсолютно надійний і імовірність його безвідмовної роботи - . Тоді, наприклад. при імовірності безпомилкової передачі сигналу телекерування - , ефект підвищення безпомилкової передачі сигналу запропонованої схеми згідно (2.3) складе - . Як бачимо, імовірність безпомилкової передачі сигналу телекерування збільшилася.
У реальних умовах . При ненадійному кон'юнкторі можна навіть погіршити імовірність передачі сигналу телекерування. Для усунення цього явища необхідно виконати наступні умови:
або , тоді при (2.4)
Для нашого прикладу кон'юнктор повинен мати надійність більшого порядку чим основний і дублюючий канали передачі сигналу телекерування ().
2.2 Зменшення часу циклу обміну інформації між контрольованими пунктами та диспетчерським пунктом комплексів керування системою тягового електропостачання електричного транспорту "Граніт - мікро", "SCADA Квант - 2000
Як уже вказувалось, "стандартний" показник швидкодії являє собою добуток номінальної швидкості комутації сигналів у каналі зв'язку (у бітах у секунду) на довжину (у бітах) переданого інформаційного повідомлення.
У дійсності отриманий показник не враховує реальну швидкодію, яка є імовірнісною характеристикою і як правило визначається [27]:
- часом передачі інформаційного повідомлення по прямому каналу зв'язку КП - ДП;
- часом реакції приймача на отримане повідомлення;
- часом передачі від приймача повідомлення про виявлені (невиявлені)