MUT-QNX

Ogólny opis działania systemu MUT-QNX

System MUT-QNX jest nowoczesnym terminalowym komputerowym systemem zdalnego sterowania i nadzoru urządzeń zasilania trakcji elektrycznej, pracującym w czasie rzeczywistym. Może być również wykorzystywany do sterowania dowolnymi obiektami w innych dziedzinach gospodarki przemysłowej.

 

W systemie wyróżnić można część bazową, na którą składają się komputer komunikacyjny (podstawowy i rezerwowy), komputer główny (podstawowy i rezerwowy), komputer terminala i przełącznica. Urządzenia te stanowią nierozłączne części systemu, funkcjonalnie pozostające bez zmian w każdej instalacji. Tablica synoptyczna obsługiwana przez system może być różna w kolejnych instalacjach, ze względu na indywidualne życzenia użytkownika. Również system zobrazowania może być dokładnie dopasowany do wymagań przyszłego użytkownika.

System MUT-QNX wyposażony jest w urządzenia gorącej rezerwy. Zawiera dwa kompletne zestawy urządzeń komputerowych, każdy ze swoimi urządzeniami zasilającymi, pamięcią, modułami we/wy i urządzeniami zewnętrznymi. Każdy z tych zestawów pracuje według takich samych programów, na podstawie tych samych danych przychodzących z obiektów sterowanych oraz poleceń i rozkazów operatorskich wprowadzanych do systemu przez dyspozytorów. Jeżeli oba zestawy działają poprawnie, to sygnały sterujące przez nie wytwarzane powinny być identyczne. Sygnały te są doprowadzane do przełącznicy, która komplet sygnałów z jednego z tych zestawów kieruje do obiektów sterowanych. Drugi zestaw w tym czasie pełni rolę gorącej rezerwy.

System MUT-QNX pracuje jako rodzaj sieci lokalnej. Do systemu przydzielonych jest maksymalnie 20 stanowisk operacyjno-kontrolnych (terminali). Każdy terminal może pełnić zarówno rolę Stanowiska Dyspozytorskiego (SD) jak i Stanowiska Kontrolno/Zdalnego (SK) lub Stanowiska Testowego (ST). Rodzaj pełnionej funkcji jest przydzielany przez system podczas logowania w zależności od uprawnień, jakie posiada dany użytkownik.

Każde stanowisko połączone jest z komputerem centralnym (głównym). Do każdego SD przydzielona jest pewna określona część obszaru objętego zdalnym sterowaniem, pozostająca pod kontrolą dyspozytora pracującego na danym SD. Możliwy jest dowolny podział całego obszaru kontrolowanego na części przydzielone poszczególnym SD. Możliwa jest również kontrola całego obszaru sterowanego przez jednego dyspozytora z dowolnego terminala.

W skład systemu wchodzi zestaw podstawowy zawierający komputery główny i komunikacyjny oraz identyczny zestaw rezerwowy. Zestaw rezerwowy jest przewidziany jako gorąca rezerwa tzn. pracuje równolegle z zestawem podstawowym i przejmuje sterowanie systemu w razie awarii zestawu podstawowego. Komputery obu zestawów podłączone są do sieci QNX LAN poprzez koncentrator oraz do przełącznicy.

Przełącznica jest elementem zapewniającym odpowiednie połączenie wejść-wyjść do zestawu podstawowego lub, po przełączeniu, do zestawu rezerwowego. Do przełącznicy podłączona jest drukarka, plan świetlny, modemy do łączności z terminalami zdalnymi, zegar sterowany radiowo, urządzenie kontroli energii (KWMS) oraz tor poleceniowy TgFM poprzez moduły sprzęgające IKKP.

Tor meldunkowy łączy równolegle odbiorniki TgFM z komputerami komunikacyjnymi obu zestawów.

Wszystkie terminale systemu (za wyjątkiem terminala zdalnego) podłączone są do sieci QNX LAN poprzez koncentrator. System obsługuje maksymalnie 20 terminali.

System zobrazowania dla każdego terminala zbudowany jest na jednym komputerze obsługującym maksymalnie 4 monitory kolorowe. Komputer zobrazowania podłączony jest do sieci QNX LAN poprzez koncentrator.

System MUT-QNX współpracuje ze Stanowiskami Sterowanymi rozmieszczonymi w terenie na podstacjach (stacjach).

Do przesyłania informacji między Stanowiskami Sterowanymi (SS) a Centrum Sterowania (CS) zastosowano urządzenia telegrafii wielokrotnej TgFM-24. Transmisja danych odbywa się dwoma torami:

  • Tor poleceniowy, 
  • Tor meldunków

System obsługuje cztery nadajniki w torze poleceniowym, z których każdy może nadawać polecenia z różną prędkością transmisji.

W systemie wykorzystano urządzenia o szybkości transmisji 50Bd dla obsługi  meldunków i 50Bd dla obsługi poleceń. System MUT-QNX dopuszcza stosowanie większych szybkości przesyłania danych (100Bd i 200Bd dla toru meldunkowego oraz 100Bd, 200Bd, dla toru poleceniowego).

Koncentratorem sieci QNX LAN może być dowolny koncentrator przeznaczony do obsługi lokalnej sieci Ethernet (np. Kingston EtheRx Workgroup Hub) z wejściami przystosowanymi do kabla skrętkowego nieekranowego. Ilość wejść uzależniona jest od ilości podłączonych urządzeń powiększona o 25% wejść rezerwowych.

Zestaw urządzeń stanowiących wyposażenie Centrum Sterowania wraz z  systemem zobrazowania umożliwia realizację następujących funkcji:

  • Przyjmowanie i dekodowanie meldunków o stanie obiektów w terenie,
  • Prezentowanie odebranych informacji o stanie urządzeń w terenie na kolorowych monitorach ekranowych i na planie świetlnym,
  • Konwersacja dyspozytora z systemem,
  • Komputerowe wspomaganie pracy dyspozytora:
  • Prezentacja, w odpowiednich kolorach, obszarów zasilanych z poszczególnych zasilaczy,
  • Kontrola dopuszczalności sterowań,
  • Wykonywanie poleceń złożonych,
  • Prezentacja wyników pomiarów,
  • Kodowanie i wysyłanie poleceń sterujących,
  • Kontrola i testowanie:
  • Pracy systemu
  • Toru poleceniowego
  • Toru meldunkowego
  • Planu świetlnego,
  • Rejestracja zdarzeń i pracy dyspozytora w bloku pamięci masowej,
  • Rejestracja zdarzeń i pomiarów na dysku twardym,
  • Wyświetlanie informacji z pamięci masowej na monitorze i wydruk ich na drukarce,
  • Zdalna kontrola pracy dyspozytora,
  • Kontrola uprawnień dyspozytora,
  • Dowolny podział obszaru objętego zdalnym sterowaniem na części podlegające kontroli poszczególnych dyspozytorów,
  • Dostęp do bazy danych Stanowisk Sterowanych i obiektów,
  • Dostęp do zasobów pamięciowych systemu,
  • Zapewnienie ciągłej pracy systemu.

Urządzenia w Centrum Sterowania zapewniają:

  • Wielopoziomowy system konwersacji z możliwością dowolnego nazewnictwa obiektów sterowanych,
  • Sterowanie obiektami za pomocą manipulatora (myszka),
  • Przyjmowanie i dekodowanie meldunków o stanie obiektów w terenie,
  • Samoczynną rejestrację zdarzeń i pomiarów,
  • Kodowanie i wysyłanie poleceń sterujących,
  • Samoczynną rejestrację poleceń realizowanych przez dyspozytora,
  • Pełną kontrolę toru poleceniowego i meldunkowego oraz pracy systemu,
  • Zobrazowanie stanu obiektów kontrolowanych i sterowanych na monitorach kolorowych i planie świetlnym,
  • Wspomaganie pracy dyspozytora trakcyjnego,
  • Korzystanie z informacji zawartych w bazie danych o sieci trakcyjnej,
  • Korzystanie z zasobów pamięciowych systemu,

Funkcje pełnione przez komputer komunikacyjny:

  • Odbiór i dekodowanie do postaci binarnej serii meldunkowych,
  • Kontrola poprawności odebranych serii meldunkowych,
  • Przesyłanie serii meldunkowych do komputera głównego,
  • Informowanie komputera o błędach odbioru meldunków ze stanowisk (CRC, brak odbioru z kanału),
  • „Sumowanie” meldunków z kanałów alternatywnych i przesyłanie do centrum bez konieczności przełączania kanałów,
  • Kodowanie i wysyłanie poleceń,
  • Obsługa pulpitu technicznego (monitor SVGA i klawiatura).

Serie meldunkowe odbierane ze Stanowisk Sterowanych są dekodowane i następnie po dokonaniu formalnej i logicznej kontroli przesyłane do komputera głównego.

Przy pomocy pulpitu technicznego można kontrolować:

  • Poszczególne fazy pracy komputera komunikacyjnego,
  • Aktualną jego konfigurację,
  • Pracę poszczególnych modułów programu użytkowego i programów testujących,
  • Obserwować serie meldunkowe przychodzące do systemu na poszczególnych kanałach meldunkowych.

Dodatkowo istnieje możliwość symulacji dowolnego kanału meldunkowego w systemie, zastępując dane przychodzące tym kanałem, danymi wprowadzanymi z symulatora na port techniczny.

Wierność przesyłania komunikatów jest zapewniona przez System Operacyjny Czasu Rzeczywistego QNX, który realizuje wszystkie połączenia sieciowe.

Funkcje pełnione przez komputer główny:

  • Przyjmowanie serii meldunkowych z komputera komunikacyjnego,
  • Przetwarzanie danych odbieranych z komputera komunikacyjnego,
  • Przesyłanie przetworzonych i wyselekcjonowanych danych do terminali kom­puterowych,
  • Przyjmowanie i realizacja poleceń sterujących oraz rozkazów operatorskich z terminali,
  • Samoczynna kontrola wykonania poleceń,
  • Automatyczna kontrola toru poleceniowego,
  • Automatyczna kontrola toru meldunkowego,
  • Sterowanie wyświetlaniem informacji na planie świetlnym,
  • Sterowanie wydrukiem informacji na drukarce systemowej,
  • Samoczynna rejestracja zdarzeń w pliku zapisanym na dysku twardym,
  • Samoczynna rejestracja serii meldunkowych i pomiarowych na dysku twardym,
  • Sterowanie przełącznicą w zależności od wyniku programów testujących,
  • Obsługa portu ogólnego przeznaczenia.

Dostęp do systemu zdalnego sterowania zapewnia stanowisko operacyjne (terminal). Za pomocą klawiatury terminala można zarządzać pracą Centrum Sterowania.

Komunikacja między wszystkimi komputerami odbywa się przy pomocy kart sieciowych Ethernet. Dodatkowo Stanowisko Zdalne może być połączone z komputerem głównym za pomocą łącza szeregowego RS232C (również poprzez modem) z dowolną prędkości dopuszczalną przez standard RS232C.

System zobrazowania w Centrum Sterowania służy do prezentowania szczegółowego schematu zasilania sieci elektrotrakcyjnej na obszarze przynależnym do danej Nastawni Centralnej.

Funkcje pełnione przez system zobrazowania:

  • Prezentacja za pomocą odpowiednich kolorów linii zasilanych z poszczególnych zasilaczy,
  • Oznaczanie kolorem białym linii pozbawionych zasilania,
  • Przedstawianie za pomocą kolorów awarii poleceń i awarii meldunków (AM – kolor niebieski),
  • Przedstawianie kolorem czerwonym obiektów zablokowanych,
  • Oznaczanie różnymi kolorami stanowisk przynależnych do różnych obszarów sterowania (dyspozytorów),
  • Przedstawianie stanów obiektów i meldunków,
  • Umożliwienie zakładania i zdejmowania uszynień,
  • Prezentowanie różnych informacji na warstwach (foliach) oraz możliwość ich włączania i wyłączania,
  • Wykonywanie większości operacji za pomocą myszki (m. in. wybór stanowiska, wybór obiektu, blokowanie obiektu, itp.),
  • Prezentacja szczegółowych informacji takich jak: numery torów i rozjazdów, położenie i nazwy semaforów, miejsca niebezpieczne, itp.
  • Prezentacja pomiarów na podstacjach.

Tablica synoptyczna przedstawia schematyczny rysunek przebiegu linii zasilania na obszarze należącym do danej Nastawni Centralnej. Na rysunku umieszczone są symbole podstacji, stacji i kabin sekcyjnych.

Zadaniem tablicy synoptycznej jest przedstawienie aktualnego stanu linii zasilających oraz awarii występujących na poszczególnych stanowiskach.

Obecnie nie istnieje jednolity system prezentacji informacji na tablicy synoptycznej, wobec czego każda nastawnia ma swój indywidualny zestaw informacji różny pod względem ilości jak i jakości.