автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация диагностирования, мониторинга и технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

На правах рукописи

СЕПЕТЫЙ АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, МОНИТОРИНГА

И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Специальность: 05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ЙЮН 2011

Ростов-на-Дону 2011

4850612

Работа выполнена на кафедре «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ростовского государственного университета путей сообщения» (ФГБОУ ВПО РГУПС).

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Иванченко Владимир Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Шалягин Дмитрий Валерьевич

кандидат технических наук, Соколов Владислав Николаевич

Ведущая организация

Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)

Защита диссертации состоится « 30 » июня 2011 г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 218.010.03 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения» по адресу: 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО РГУПС.

Автореферат разослан «28» мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор у М.А. Бутакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Принятая Департаментом автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» стратегия развития глобальной многоуровневой отраслевой системы технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (СТДМ) в условиях интенсивного внедрения микропроцессорных СЖАТимеет самое приоритетное значение и актуальность.

Отечественные системы АПК-ДК, АСДК и АДК-СЦБ решают поставленные задачи автоматизации процессов диагностирования, контроля и мониторинга устройств на станциях и перегонах и обеспечены техническими решениями, типовыми материалами и альбомами для проектирования на сети железных дорог.

Однако проблема развития и совершенствования перечисленных систем остается открытой в контексте теоретических исследований и практическо-горасширения функциональных возможностей.

Руководствуясь утвержденными Департаментом автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» эксплуатационно-техническими требованиями к интегрированной системе СТДМ, установлена необходимость развития ее функциональных возможностей в плане автоматизации процессов диагностирования перегонных устройствЖАТ и автоматизации их технического обслуживания на станциях и перегонах.

В постановке этих задач правомерно считать внедряемый комплекс АДК-СЦБ станционным (СК АДК-СЦБ), а вновь создаваемый - перегонным (ПК АДК-СЦБ). Решение комплекса задач автоматизации технического обслуживания станционных и перегонных устройств ЖАТ обретает аббревиатуру КЗ ATO, а суточный план техобслуживания - СПО. Проблема интеграции всех уровней СТДМ и программно-аппаратная организация дорожных диагностических центров ДДЦ-ТДМ и увязка с АСУ-Ш2 остается открытой.

Необходимость решения этих ключевых задач для развития отраслевой СТДМ дает основание считать тему диссертации актуальной в теоретическом плане и аспекте практического внедрения результатов исследованияна сети железных дорог ОАО «РЖД».

Анализ и теоретическое обобщение состояния обозначенной проблемы позволили сделать вывод о ее нерешенности и сформулировать основные направления диссертационной работы:

1. Разработка концепции и принципов построения нового поколения комплекса автоматизации технического диагностирования и мониторинга перегонных устройств ЖАТ.

2. Разработка структур программно-аппаратных средств и ЛВС ПК АДК-СЦБ, предусматривающих информационное взаимодействие состанционным АДК-СЦБ и верхними уровнями СТДМ, а также увязку с АСУ-Ш2.

3. Разработка нового подхода и эксплуатационно-технических требований к КЗ ATO, предусматривающих использование прогрессивной технологии обслуживания устройствпо планам СПО, разработку технологических карт (ТК) и графиков техобслуживания «по состоянию» устройств.

4. Выбор и развитие теоретических подходов, методов, информационных моделей и процедур интеллектуальной поддержки решаемых задач автоматизации диагностирования перегонов и КЗ ATO на линейном уровне.

5. Разработка алгоритмических основ автоматизации процессов диагностирования и ATO, предусматривающих возможность идентификации и протоколирования отказов и предотказов,формирования планов СПО, а также интеллектуальную поддержку АРМов на всех уровнях СТДМ.

6. Разработка геоинформационной интеграции данных станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ, КДК-ШЧД с ДДЦ-ТДМ.

Решение перечисленных основных направлений работы вызывает необходимость адаптации фундаментальных теоретических подходов, к числу которых относятся: методы и модели дискретного анализа и синтеза булевых функций; логико-алгебраические преобразования; теория информации и передачи данных, геоинформационные модели, методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки процессов принятия решений и др.

Степень разработанности проблемы. Постановке перечисленных в диссертации задач предшествовали многочисленные теоретические исследования, труды и практические разработки ученых и специалистов в России.

Решению важных теоретических и практических вопросов исследования и моделирования сложных объектов и процессов, анализа и синтеза устройств автоматики и телемеханики, разработки микропроцессорных систем, их программного обеспечения и диагностики, формирования стратегии дальнейшего развития СЖАТ посвящены работы Д.Е. Абрамова, A.B. Горелика, И.Е. Дмитриенко, И.Д. Долгого, В.Н. Иванченко, Г.Д. Казиева, А.И. Каменева, Ю.А. Кравцова, В.М. Лисенкова, В.В. Нестерова, И.Н. Розенберга, В.В. Сапожникова, Вл.В. Сапожникова, А.Е. Федорчука, А.Н. Шабельникова, Д.В. Шалягина, Д.В. Швалова, В.И. Шелухина и др.

Построению формальных описаний сложных процессов, разработке методов и моделей управления, исследованию информационных систем, формированию и развитию теоретических подходов к интеллектуализации технологических процессов посвящены работы С.Е. Ададурова, М.А. Бутаковой, В.Н. Вагина, А.Н. Гуды, И.Д. Долгого, В.Н. Иванченко, С.М. Ковалева, H.H. Лябаха, Г.С. Осипова, А.Н. Шабельникова и др.

Вместе с тем, реализация предлагаемых в анализируемых источниках методов описания технологических процессов, автоматизация диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ, интеллектуализации АРМов требуют адаптации имеющихся теоретических и методических результатов, разработки нового информационного, технического математического обеспечения задач диагностирования и ATO, развития формализованных процедур моделирования процессов принятия решений.

В настоящее время отсутствует общая методология построения систем автоматизации диагностирования, мониторинга и технического обслуживания устройствЖАТ линейного уровня в интеграции с ДДЦ-ТДМи АСУ-Ш2.

Цель диссертационного исследования - автоматизация процессов диагностирования и мониторинга перегонных систем ЖАТ, а также автоматизация технического обслуживания устройств ЖАТ на станциях и перегонах в увязке с ДДЦ-ТДМи АСУ-Ш2.

Для достижения этого в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

- дано теоретическое обобщение состояния и перспектив развития многоуровневой отраслевой системы СТДМ и сформулированы направления создания нового поколения системы диагностирования перегонных устройств ЖАТ и автоматизации технического обслуживания устройств на линейном уровне станций и перегонов;

- предложена концепция и принципы построения перегонного комплекса ПК АДК-СЦБ автоматизации процессов диагностирования и мониторинга распределенных сигнальных установок и переездов;

- разработаны технические решения и структуры ЛВС «Ethernet» ПК АДК-СЦБ, предусматривающие использование нового поколения ИВК-ТДМ на основе блоков автоматики и микромодулей, размещаемых в релейных шкафах на перегоне;

- обоснована новая технология автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТ «по состоянию» и разработаны требования к КЗ ATO,

предусматривающие использование вновь разработанных технологических карт и графиков техобслуживания на основе планов СПО и взаимодействия с АСУ-Ш2;

- разработаны методы, модели и процедуры поддержки и реализации задач автоматизации диагностирования, мониторинга и технического обслуживания станционных и перегонных устройствЖАТ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новый подход к автоматизации процессов диагностирования и мониторинга перегонных устройств ЖАТ на основе программируемых измерительно-вычислительных средств.

2. Концепция и новая технология автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТ«по состоянию», предусматривающая использование диагнозов задач ТДМ и новых технологических карт ATO,на основе планов СПО и взаимодействия с АСУ-Ш2.

3. Метод логико-алгебраического анализа и синтеза в задачах автоматизации диагностирования устройств ЖАТ, обеспечивающий формализацию диагностических правил вывода БЗ на основе таблиц истинности.

4. Математические модели идентификации неисправностей устройствЖАТ на основе булева дифференциального исчисления и математическая модель компенсации межсимвольных искажений при передаче данных на перегоне.

5. Алгоритмы автоматизации технического диагностирования и мониторинга перегонных устройствЖАТ.

Методологической и теоретической основой диссертационного исследования явились труды отечественных и зарубежных ученых по данной проблеме, новая нормативно-техническая база «Организация обслуживания и ремонта технических средств ЖАТ», «Технологический процесс автоматизированного контроля параметров устройств ЖАТ», «Альбом учетных форм протоколов автоматизированных измерений параметров устройств ЖАТ ...», «Типовые проекты организации обслуживания...» и «Стандарт по обслуживанию МПУ».

Информационно-эмпирической базой исследования послужили отчеты о результатах эксплуатации комплексов АДК-СЦБ, графические и текстовые протоколы диагностирования и мониторинга устройствЖАТ, протоколы статистики отказов и предотказов, автоматически формируемых в ШЧ и ДДЦ-ТДМ, опубликованные информационно-справочные материалы и др.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен новый подход к автоматизации процессов диагностирования перегонных систем ЖАТ, обеспечивающий непрерывность мониторинга устройств линейного уровня на основе современного поколения программируемых измерительно-вычислительных микромодулей.

2. Разработана концепция и методология автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТ «по состоянию», реализующая принципиально новую технологию эксплуатации СЖАТ на основе СПО в увязке с АСУ-Ш2.

3. Предложен метод логико-алгебраического анализа в задачах автоматизации диагностирования и ATO, обеспечивающий формализацию правил вывода БЗ на основе таблиц истинности.

4. Разработана математическая модель идентификации неисправностей устройствЖАТ на основе булева дифференциального исчисления.

5. Предложена геоинформационная модель в СТДМ взаимодействия станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с КДК-ШЧД и дорожным диагностическим центром мониторинга устройств в едином информационном пространстве и реальном времени.

6. Разработано множество продукционных правил БЗ и на их основе алгоритмов автоматизации диагностирования и технического обслуживания устройств с интеллектуальной поддержкой АРМов всех уровней СТДМ.

Теоретическая значимость диссертационного исследования определяется направленностью теоретических результатов на принципиальное развитие процессов автоматизации диагностирования, мониторинга и технического обслуживания устройств ЖАТ, обеспечивающих «малолюдную» технологию эксплуатации СЖАТ.

Практическая ценность работы определена реальным внедрением ПК АДК-СЦБ и решением комплекса задач ТДМ и ATO на полигоне станций и перегонов сети железных дорог ОАО «РЖД».

Передача результатов диагностирования и ATO устройств с линейного уровня в ДЦЦ-ТДМ повышает достоверность информации о состоянии устройствЖАТ в пределах всей дороги, оперативность принимаемых решений инженерами-технологами. Важной составляющей практической значимости результатов диссертации является возможность своевременного прогноза работоспособности (неработоспособности) устройствЖАТ (на основе статистики отказов и предотказов), формирования плана СПО и принятия соответствующих мер на уровне линейных объектов, ШЧ и ДДЦ-ТДМ.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты докладывались и одобрены на совместном заседании кафедр «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» и «Информатика» РГУПС, на отраслевых выставках ОАО «РЖД», на международных научно-практических конференциях «ТрансЖАТ», проводившихся в 2004, 2005, 2006 и 2010 гг и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ (из них 10 в изданиях, рекомендуемых ВАК).

В число печатных работ в соавторстве вошли два учебника для вузов железнодорожного транспорта (2008,2009г.г.) и монография (2010г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и Приложений. Она содержит 167стр. машинописного текста, 83 рисунка, 29 таблиц и библиографию из 108 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы, показана цель диссертационного исследования, обозначена предметная область, сформулирована научная новизна и положения, выносимые на защиту, раскрыты теоретическая и практическая значимость результатов исследования и структура изложения диссертации.

В первой главе дано теоретическое обобщение состояния проблемы автоматизации процессов диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ на линейном уровне отраслевой СТДМ.

Принимая во внимание стратегическое назначение СТДМ в автоматизации процессов диагностирования, мониторинга и технического обслуживания релейных и микропроцессорных устройств ЖАТ, становится необходимым и обязательным создание нового класса комплекса диагностирования перегонных устройств ПК АДК-СЦБ, взаимоувязанного со станционным СК АДК-СЦБ, КДК-ШЧД и ДЦЦ-ТДМ (рис.1).

В главе предложены концепция и принципы построения нового комплекса автоматизации диагностирования и мониторинга перегонных устройств. Сформулированы 10 принципов, которые должны стать основополагающими при построении ПК АДК-СЦБ.

Сформулированы задачи и функциональные возможности, состав новых аппаратных средств, принципы организации ЛВС на сигнальных установках и переездах. Входящие в состав ПК АДК-СЦБ блоки автоматики станционные БАс обеспечивают взаимодействие с блоками БАп перегонного

комплекса и АРМа ШН, а также увязку с СК АДК-СЦБ и/или другими системами линейного и верхнего уровня.

ддц-тдм

Уровень линейных объектов. Объекты диагностирования СЖАТ (устройства и системы на станциях и перегонах)

I____J

Рис. 1 Станционные и перегонные диагностические комплексы

В состав ИВК-ТДМ входят распределенные (до 30шт.) по релейным шкафам блоки автоматики перегонные БАп, которые содержат модули МДАВ2 с субблоками, микромодули дискретного и аналогового ввода. В блокеБАс предусмотрены порты вывода и передачи информации о состоянии перегонных устройств в смежные системы ЖАТ.

В первой главе также дано обоснованиевозможности и необходимости реализации нового подхода к автоматизации технического обслуживания ATO устройств ЖАТ, базирующегося на результатах диагностирования станционным и вновь создаваемым перегонным ПК АДК-СЦБ. Для этого сформулированы в новой редакции (взамен существующих) 18 технологических карт технического обслуживания на основе опыта эксплуатации СК АДК-СЦБ на реальных объектах и разработаны требования к комплексу задач ATO.

Вторая глава содержит теоретические подходы, методы и модели, поддерживающие разработку ПК АДК-СЦБ, решение задач диагностирования, выявление диагнозов, требующих оперативное устранение неисправностей, а также,решение комплекса задач КЗ ATO.

Дана адаптация логико-алгебраического дискретного анализа и синтеза принципиальных электрических схем, используемых в диагностировании перегонных устройств. В задачу анализа входит выяснение поведения автомата при каких-либо повреждениях. Применительно к комбинационным схемам условия их работы определяются рабочими и запрещенными наборами вход-

ных воздействий каждого выхода автомата.По полученным логическим выражениям для каждого выхода строится таблица истинности.

Апробация алгоритма выполнена на примере анализа релейно-контактной схемы, имеющей четыре входа х1( х2, х3, х4 и два выхода у1 и у2. Логические выражения выходов следующие:

Чтобы установить условия функционирования заданной схемы были построены таблицы истинности логических выражений выходов у1иу2. По рабочим и запрещенным наборам, полученным в таблицах истинности, были определены условия работоспособности (неработоспособности) схемы комбинационного автомата.

Можно утверждать, что таблицы истинности - это основа формирования правил вывода БЗ и алгоритмов диагностирования устройств ЖАТ.

Для идентификации сбоев перегонных устройств использование такого метода позволило сформулировать 8 правил вывода для задачи диагностиро-ванияустройств частотного диспетчерского контроля ЧДК, 12 правил вывода для диагностирования схем кодирования РЦ и 5 правил для диагностирования дешифратора кодов на проходной сигнальной установке.

Ниже, в качестве примера, приведены два правила вывода, сформулированные по результатам анализа и синтеза диагностической задачи «Кодирование РЦ числовой кодовой АБ». Эти правила содержат условия формирования протоколов «Отсутствие кодирования» для движения в неправильном направлении «Н» = 0 (3) и в правильном направлении «Н» = 1 (4).

=>& («КгКегегуОКВ81§» = 0)}, Пр «ОК» Здесь введены следующие обозначения: «Т», «Н», «Ж», «П» - контроль соответственно трансмиттерного реле, реле направления, показаний светофора, занятости РЦ; «GRDSig» - показание впередилежащего светофора; «KrOORDSig» - контроль основной нити лампы красного огня; «КгЯегегу01Ш81§» - контроль резервной нити лампы красного огня на С/У; Пр «ОК» - автоматическое протоколирование отказа «Отсутствие кодов».

У1 = х^х2х3х3х^,

У 2 = Х1Х3Х4Х2Х3ХЛХ2Х3Х1-

(1) (2)

{«Н» = 0 & «Ж» = 0 & «П» = 1 □ «Ж» = 1 => =>&(П = 0 □ П = 1) Т = беек}, Пр «ОК»

{«Н» = 1 & «Ж» = 0 & («ОК» Т = 6 сек) &==> («С1Ш81§» = 0) & («KrOORDSig» = 0) =>

(3)

(4)

Одним из альтернативных методов и подходов к диагностированию цифровых устройств является аппарат булева дифференциального исчисления. В контексте автоматизации процессов диагностирования и технического обслуживания устройств во второй главе дана интерпретация такого математического аппарата.

Пусть Е2 - множество со структурой поля порядка 2. Для произвольного натурального числа пвМбудем рассматривать векторное пространство диагностических наборов (правил вывода) длины п с компонентами из Е2: Е2 х...х Е2 = Е" (5)

п раз

Функция от п переменных, являющаяся отображением из Е2 в Ег (/: Е2 —> Е2, Е2= 0,1 ), называется булевой.

Векторный базис пространства Е2 '■

е, = 1,0,..„0 т, е2 = 0,1,...,0 Т,..., е„ = 0,0,...,1 Т (6)

Пусть Е2 - конечное поле (поле Галуа порядка 2). Полиномом над /ч от х является формальное выражение вида:

/(х)=а0 + ахх + а2х2 + - + а^х* = ЕГ=0 щх\ (7)

где а0,...,а.,...,ап е^ - коэффициенты полинома.

Полином в общем случае имеет вид:

Г=0^ощ(х[1.....х/.....4") (8)

Пусть имеется двоичная диагностируемая техническая система, у которой цифровой сигнал я'0 € 0,1 может изменить свое значение при сбоях. Тогда ситуацию изменения сигнала можно выразить в виде ^ ® .Она обнаруживается при изменении логического 0 на логическую 1 и наоборот. В остальных случаях обнаружение изменений невозможно, поскольку 0Ф0 = 0 и 1®1 = 0. Тогда получается, что для произвольной булевой функции изменения можно выявить, когда

/,(х1,...,х1,...,хп)@/1+1(х1,...,х1,....,хп) = 1, а это возможно в случае, когда некоторая переменная х1 изменила свое значение на противоположное.

Базовым понятием, необходимым для развития идей диагностики дискретных систем, является булева разность, называемая булевой производной.

Производная булевой функции/ х1,...,х1,...,хп (булева производная) по переменной х: представляет собой выражение вида:

Д =7Г = / х,,...,х„...,хп ф/ л^,.©!,...,*,, . (9)

Выражение (9) используется в каждом конкретном случае технического диагностирования устройств ЖАТ. В качестве примера диагностическая тестовая функция Т„ для обнаружения «короткого замыкания» на входе х схемы выглядит:

=х,./((1)7до)V^ЛШ/ДО)=/¡(1)Ф/Д0) =|-=х;Д. (10)

Для «разрыва цепи» диагностическая тестовая функция представляет собой выражение^ = Зс,./^.

Во второй главе также разработана математическая модель компенсации межсимвольных искажений при передаче диагностических данных от БАп к БАс о состоянии перегонных устройств ЖАТ.

Актуальность решения такой задачи иллюстрируется рис. 2.,где на последовательности информационных импульсов (1) передаваемого сообщения показано формирование огибающей выходного сигнала (2).

01 г г

А.4 .

"—Ч 4IIII 1 I I I I 1 I t I 1 1 I 1

.0.4

-01

щщтштк-

V(evi|

i: _

os

0.1

о.а .--—.— 1

0.4 ■Í.I

i: _

о (.40 1.5» гм ).ш ).!» <!СО «.«о «.?«» I!» t.ííO »,»3 t.ü'J

Рис. 2 Иллюстрация процессов приёма-передачи и межсимвольной интерференции

Суммарный сигнал (3) без учета помех и искажений в линии связи изображен в виде результирующей выходной последовательности импульсов с выхода приёмника. Амплитуда результирующих импульсов (3) имеет величину разброса около 20% в результате межсимвольной интерференции и при наличии фазово-частотных искажений значительно возрастает.

It 1 1 I 1 1 1 1 1 1

i ill i

I (1)

—' r—1 j

1 I 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ijl 1 1 t 1

1 _—1_

Математическая модель передаваемых сообщений и их взаимовлияния представлена в векторно-матричном виде в пространстве Яп:

а = ,..., щ,..., а£+Д где а£равен «1» или «-1» для импульсов 1 или 0 соответственно, а индекс} определяет переданный смежный импульс.

Посланное при передаче сообщение а поступает в виде искаженного сигнала Ь = Аа, где А - оператор, характеризующий передачу и процесс взаимовлияния передаваемых данных. Коэффициенты взаимовлияния /Су пренебрежимо малы в случае, если импульсы отстоят друг от друга более, чем на три импульсных интервала.

Представим в пространстве йпоператор передачи и взаимовлияния А в виде симметричной П — мерной матрицы следующего вида:

А =

О к3 к2 к± 1 кг к2

к3 О

к2 к3

, О

к-1 1 к2 к3 к2 кг 1 кг к2

О

к3

О

\

(11)

Для получения на приемном конце распознаваемого вектора-результата передачи Ь необходимо компенсировать влияние оператора передачи А. Поэтому при необходимости передать вектор-сообщениеа, его целесообразно подвергнуть предискажению, т.е. передавать вектор X:

X = А~гЬ , где Л-1-обозначает матрицу обратную к матрице Л. При этом, в результате передачи предискаженного вектора Дополучаем на приеме результат в виде вектора Б: В = Ах = = (А4-1)Ь.

Представим оператор передачи информации А в виде А = Е + К, где Е - единичная матрица, а матрица К имеет следующий вид:

К =

V

о к3

О О О О

О кг /с 2

о кг.

, 0 ...

к! О кг к2 к3 О к2 кг 0 кг к2 к3

О

\

7

(12)

Для доказательства обратимости матрицы А рассмотрим в пространстве И71 норму: |М| = тах1<^<п|Х[|.Норма оператора, задаваемого матрицей К имеет следующую оценку:

\\Кх\\ = тах1£г<п|^х| = тах( !&!(*(+! + Жц) + к2(х1+2 + +х£_2) + к3(х1+з + *£_3)| < 2(1^1 + \к2\ + |Л3|)||*||. (13)

Из полученного неравенства следует, что норма удовлетворяет ограничению: Ц/ГЦ < 2(1^1 + \к2\ + \к3\).

Если норма || К || < 1, томатрица А = Е + К обратима, причем обратная к ней представляет собой сходящийся матричный ряд:

Л"1 = (Я + К)'1 =Е-К + К2-К3 + - (14)

Данный матричный ряд является сходящимся ввиду известных оценок для нормы произведения матриц: ||ЛВ|| < |И||||В||. Из этого следует, что ||/(п|| < ||п.

Для частичной суммып членов ряда: Е — К + К2—..., выпишем оценку:

< хетмг = и^г^у. (15)

Поскольку при норме || < 1предел полученного отношения равен О, то имеем:

= (16)

В результате получаем сходимость ряда (Е — К + К2—...) = А, сумма которого и является обратной матрицей.

Для проведения расчетов введем обозначение для элементов матриц К2и К3в виде кц;и кц соответственно.

Вычисление элементов матрицы /С2показало,чточисло ненулевых значений в каждой вектор-строке равно 13, что ограничивает число операций при программировании вычислений в микроконтроллерах.

Ввиду малости нормы ||/С || матрицы К для приближенного значения обратной матрицы (Е + /Г)-1 можно взять конечное число членов ряда и для проведения расчетов в качестве матрицы предискажения использовать следующую: В = Е - К + К2. Тогда величина погрешности приближения определяется влиянием элементов матрицы К3.

Вычисление элементов матрицы /Г3при ее симметричности =

= показало, что среди полученных значений лишь элементы кц+1,

к^имеют порядок сотых долей, а все остальные слагаемые при высказанных предположениях будут иметь порядок тысячныхи более долей. Поэтому разность в компоненте с номером I векторов Ь и Ах будут составлять не более одной-двух сотых.Ничтожно малая величина погрешности подтверждает достижение цели компенсации межсимвольных искажений.

В третьей главе изложены алгоритмические основы автоматизации процессов диагностирования, мониторинга и технического обслуживания устройств на станциях и перегонах.

Здесь разработан алгоритм диагностирования перегонной импульсной РЦ. В число идентифицируемых пяти состояний РЦ вошли: логическая занятость, логическая свободность, пробой изостыка, занижение и завышение напряжения на путевом реле относительно нормалей содержания.

Сформулированы 6 правил вывода, положенных в алгоритмы идентификации 4-х предотказов и 2-х отказов. На примере кодирования РЦ числовой кодовой автоблокировки установлен перечень диагностируемых параметров и построены алгоритмы идентификации двух ситуаций «Отсутствие кодирования» и «Занижение тока кодирования». Результат автоматической идентификации состояния «Отсутствие кодов» проиллюстрирован на рис. 3.

f'wywa Кодироад»«« РЦ - 1Ч2ПУ • [Отклонение

3?

]26дек2009г. 3 |15.01:36 Щ|>н| Рвшммщитом»

N9

26 дек 2002 15:01:36

I Тек. I Пасп. I Откл. |

Л 1 U 1 Л2 U 2 Л з U з

0,303 0,3S0 -0,042

0,166 0,120 +0,046

0,205 0,240 -0,03S

0,155 0,120 +0,035

0,209 0,240 -0,031

0,823 0,790 +0,033

МЦикл 1,866 1,860 +0,006

2 4 Б в 10 12

JIHILÍIHIL

4

l.l.

10 1 ■ ' ■

12 ■ lili

Рис. 3 Идентификация ситуации«нет кода» на перегоне

В главе разработан также алгоритм диагностирования дешифраторако-дов на блок-участках. В основу алгоритма идентификации самого опасного отказа - несоответствия принимаемых кодов состоянию реле«3» и «Ж» - положена синтезированная таблица истинности состояниявсех реле для проходной сигнальной установки.

Принимая во внимание, что проходной светофор является самым ответственным устройством, обеспечивающим безопасность движения поездов, разработан алгоритм его диагностирования (рис. 4). В его основу также положена методология дискретного анализа и синтеза состояния всех реле схемы контроля огней светофора и возможных 7 его неисправностей. В качестве базовых составлены 3 таблицы истинности состояния ламп светофора и несоответствия его показаний показаниям сигналов на следующей сигнальной установке.

Постановка новых задач создания перегонного АДК-СЦБ и ATO обусловила необходимость принципиального развития АРМов на всех уровнях СТДМ. Это касается создания и отображения мониторинговых окон состояния устройств ЖАТ на перегоне.

В основе мониторинга станционных и перегонных устройств лежит синтезированное отображение результатов диагностирования на АРМах ШН, ШЧД и инженеров-технологов ДЦЦ-ТДМ. На примере реального перегона приведено на рис. 5 мониторинговое окно, интегрально отображающее состояние всех сигнальных установок и переездов, а также отдельные окна состояния аппаратуры ЖАТ в релейных шкафах РШ.

В третьей главе также установлена необходимость мониторинга подсистемы ввода дискретных и аналоговых сигналов в БАп на каждой сигнальной установке. Для этого разработано специальное мониторинговое окно состояния подсистем ввода информации ПК АДК-СЦБ в формате «дерева»с названием перегона, нумерацией сигнальных установок и модулей МДАВ2, установленных в БАп РШ (рис. 6). Здесь же «раскрывается» состав дискретных и аналоговых модулей и их состояние в реальном режиме времени.

ШИ {IW^IOH i>|>uaiM

ГГвкхаы НКЯХЙС* Лив

-а < -»• щ а на a-ra-B-gi-gj- (ДБ-ЕЯ-^А ^ 09.02.200917:з8:и

Перегон Зерцалы -Ачинск-1

! ! ! ц S ! | ! 5!

1 1 1 а 1 ! 1 И 1?

Э» ш«9 9

» » n.ut Htd

-г».

ЕЕЕЕ

Рис. 5 Мониторинговое окно состояния перегонных устройств

о о

I [КЯРЖД, Ш'ПО перегон Эериаим Ачинск 1 Текущее и

SS-rg-KHr-SP- la1 lo-1»- *>j

j®

'HBÜS fES

[РЛ1 >№V7| |СУУ№б|

Термойвт**», сш-а

1 2 3 • s

д В В в Г F

ь га в „ в в M*ll MAIZ г в El И В Е Е) Е)

л В МД1 El В мя17 гад;

¡ta

ПфГан/РЛ! ЦгР7/ЗЛ»ДАВ2№1/МД1' Перегсм/Р/У N<>7/9AlilAB2N--lA(A2 Пееегсм/Р/У Ш>?/ЗД<ЛД82М--1А1ДЗ " /M №Р7/аА1ДДВг№1АЦ4

Пгрелм/РЛ) НР7/ЭЛ1ДА82Ю1МАВ П^да-сп/РЛ! №Г7/ЗЛ1ДЫ|Д<-1/МА7

П»»*гон/РЛ) МгР7/Э/М.ПА8№/МЛЯ Пц*г<х/Р/У N--P7/9/M.OA82N:1/MA9

Рис. 6 Мониторинг текущего состояния устройств ПК АДК-СЦБ

Учитывая актуальность решения задач ATO устройств и совершенствования технологии техобслуживания устройств «по состоянию», в главе разработан новый класс алгоритмов ATO станционных устройств, к числу которых относятся стрелки и РЦ, как наиболее уязвимые в условиях эксплуатации. Для этого выявлены условия формирования протоколов и исследованы диаграммы переходных процессов перевода одиночной и спаренной стрелки, а также работы стрелки «на фрикцию».

В контексте решения задач ТДМ и ATO в третьей главе предложены алгоритмы, реализующие измерение остаточного напряжения в РЦ, а также выбор значения напряжения для протоколирования факта ТО даннойТРЦ.

Отдельно показаны варианты текстовых и графических протоколов диагностирования, поддерживающих принятие решений на АРМ ШН (ШЧД) в режиме ATO устройств ЖАТ, и предложена новая технология формирования суточного плана техобслуживания - СПО «по состоянию» устройств на основе протоколов задач ТДМ и ATO.

Четвертая глава раскрывает актуальные вопросы интеграции станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с ДДЦ-ТДМ посредством сервера ШЧ, который в структуре информационных потоков играет роль концентратора и транслятора данных с линейного уровня.

Как следует из рис. 7 основные потоки информации поступают от серверов ШЧ, размещаемых в КДК-ШЧД, взаимодействующих со станционными и вновь созданными перегонными АДК-СЦБ. Такие потоки содержат протоколы АДК-СЦБ и воспринимаются модулями программного обеспечения МПО для формирования БД на сервере в ДДЦ-ТДМ.

Передачу текущего поездного положения, сбоев устройств, контроль ТО и получение плана ТО обеспечивают СУИВ на уровне ШЧ, взаимодействующие с КУИВ ДДЦ-ТДМ. В пределах дороги количество КДК-ШЧД определяется числом дистанций ШЧ.

Реализация информационного обмена серверов, АРМов, графических станций ДДЦ-ТДМ и увязки с серверами систем ЖАТ и сетью передачи данных Intranet ОАО «РЖД» осуществляется по локальной сети, выполненной на маршрутизаторах и коммутаторах Ethernet 1 Гбит/с. Предложены методы ведения унифицированного информационного обеспечения (ИО) увязки

станционного и перегонного комплекса АДК-СЦБ с сервером КДК-ШЧД. Основу методов составляют 7 сформулированных принципов организации ИО, предопределивших структуру и состав БД.

В главе сформулирован перечень задач мониторинга устройств на дорожном уровне, включая задачи ТДМ и ATO. Разработан класс «геоинформационных полей» и технологических «окон», отображаемых на табло коллективного пользования и мониторах АРМов. К ним следует отнести: схему дороги; структурированную базу данныхс информацией текущего состояния и архивов участков; перегонов и станций; объектов диагностирования и др.

При возникновении ситуаций, требующих вмешательства инженера-технолога, последний на экран монитора АРМа вызывает отображение участка и текущих диагностических показателей по ШЧ, входящих в ту или инуюзону обслуживания по району управления в ДДЦ-ТДМ (рис.8).

В главе обоснована необходимость реализации сервисной поддержкио-ценки ситуаций предотказов и отказов, возникающих на станциях, перегонах и участках железной дороги. Сюда относятся: настройка звукового сопровождения опасных ситуаций; настройка АРМа технолога на изменение районов обслуживания; возможность изменения параметров нормалей обслуживаемых устройств; протоколирование статистики отказов за сутки, месяц, год.

Технологические и диагностические окна состояния станций и перегонов, протоколы ведения статистики за сутки, архивы ситуаций по типам сбо-

ев, протоколы ТДМ и ATO, взаимодействия с АСУ-Ш-2 и др. достаточно подробно проиллюстрированы в заключительной главе диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Дано теоретическое обобщение состояния проблемы автоматизации процессов диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ на линейном уровне отраслевой системы СТДМ иобоснована необходимость создания нового класса перегонного комплекса АДК-СЦБ и решения комплекса задач автоматизации технического обслуживания (ATO).

Поставлена задача и сформулированы требования к автоматизации процессов технического обслуживанияСЖАТ, формирования плана СПО при взаимодействии с АСУ-Ш2.

2. Предложены теоретические подходы, математические методы и модели, поддерживающие разработку перегонного комплекса ПК АДК-СЦБ,диагностирование и мониторинг устройств ЖАТ перегонов,а также ре-шениекомплекса задач ATO устройств линейного уровня СТДМ.

3. Изложены алгоритмические основы автоматизации диагностирования перегонных устройств и технического обслуживания на станциях и перегонах. Разработаны правила вывода БЗ и алгоритмы для диагностирования импульсных РЦ, устройств кодирования блок-участков, светофоров и дешифраторов кодов и др.

4. Дано обоснование необходимости компенсации межсимвольных искажений при передаче данных от БАп к БАс о состоянии перегонных устройств. Для этого разработана математическая модель в векторно-матричном виде. Результаты преобразования матриц подтвердили достижение цели компенсации межсимвольной интерференции.

5. В контексте решения задач ATO и эксплуатации по новым технологическим картам предложены алгоритмы, реализующие методы измерения и контроля состояния устройств ЖАТ.

6. Разработано множество диагностических и мониторинговых «окон» для разных типов станционных и перегонных устройств, а также текстовых протоколов, поддерживающих принятие решений на АРМ ШН (ШЧД) в режиме автоматизации технического обслуживания, а также формирование планов СПО на КДК-ШЧД для взаимодействия с АСУ-Ш2.

7. Предложена структура интеграции станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с ДДЦ-ТДМ посредством сервера КДК-ШЧД, который в структуре информационных потоков играет роль концентратора и транслятора данных с линейного уровня на уровень дороги.

8. Сформулирован перечень задач мониторинга устройств на дорожном уровне, включая задачи ATO. Для геоинформационной модели дороги в

СТДМ разработан класс «информационных полей» и технологических «окон», отображаемых на табло коллективного пользования и мониторах АРМов технологов.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В ИЗДАНИЯХ, РЕКОМЕНДОВАННЫХ ВАК

1. Федорчук, А.Е. Микропроцессорные технологии управления, диагностирования и технического обслуживания / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 6. - 2004.

2. Кияткин, H.A. Совершенствование технологии технической эксплуатации устройств ЖАТ / H.A. Кияткин, A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 8 - 2005.

3. Федорчук, А.Е.Функциональное развитие системы АДК-СЦБ / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый, Ю.В. Снитко, М.А. Шутов, A.A. Степанова // Автоматика, связь, информатика, № 12. - 2005.

4. Сепетый, А.А.Развитие средств автоматизации в системе АДК-СЦБ / A.A. Сепетый, И.А. Фарапонов // Автоматика, связь, информатика, № 11 - 2006.

5. Федорчук, А.Е.Развитие средств системы микропроцессорной ГАД / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый // АСИ, № 5. - 2007.

6. Сепетый, A.A. Диагностика и мониторинг на Северо-Кавказской железной дороге / A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 6 -2008.

7. Сепетый, А.А.Расширение функций системы АДК-СЦБ / A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 1 - 2009.

8. Сепетый, А.А.Система комплексной автоматизации сортировочных процессов / A.A. Сепетый, А.Ю. Сергеев // Автоматика, связь, информатика, №2 - 2009.

9. Иванченко, В.Н.Логико-алгебраический метод диагностики однократных ошибок в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики / В.Н. Иванченко, А. А. Сепетый, A.B. Чернов // Вестник РГУПС, №4, 2010.

10. Сепетый, А.А.Совершенствование технического обслуживания устройств ЖАТ / A.A. Сепетый, И.А. Фарапонов, М.В. Прищепа // Автоматика, связь, информатика, № 1 - 2011.

ПУБЛИКАЦИИ В ДРУГИХ ИЗДАНИЯХ

11. Сепетый, А.А.Новый подход к управлению процессом роспуска составов на сортировочной горке / В.Н. Иванченко, H.H. Лябах, A.A. Сепетый / Автоматизация управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте: межвузовский тематический сборник // РИИЖТ. -Ростов н/Д, 1984. - Вып. 177.

12. Сепетый, A.A.K вопросу о постановке вычислительных задач автоматизации технологических процессов на железнодорожном транспорте / А.Н. Лябах, A.A. Сепетый, И.Е. Моисеенко / Автоматизация управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте: межвузовский тематический сборник // РИИЖТ. - Ростов н/Д, 1984. - Вып. 177.

13.Сепетый, А.А.Вопросы программной диагностики в управляющих микропроцессорных системах/ A.B. Катков, A.A. Сепетый/ Микропроцессорные информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте: межвузовский тематический сборник // РИИЖТ. - Ростов н/Д, 1987. -Вып. 188.

14.Сепетый, А.ААвтоматизация контроля и диагностики состояния устройств ЖАТ / Сепетый A.A. / Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта и роль молодых ученых в их решении / РГУПС, Ростов н/Д, 1998.

15.Сепетый, А.АТехнические средства подсистем автоматизации технологических процессов на железнодорожном транспорте / A.A. Сепетый, А.Ю. Сергеев / Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта и роль молодых ученых в их решении / РГУПС, Ростов н/Д, 1998.

16.Сепетый, А.А.Современные аппаратно-программные средства и подсистемы автоматизации для систем железнодорожной автоматики и телемеханики / A.A. Сепетый, В.В. Кольцов, A.B. Катков, А.Ю. Сергеев / Проблемы и перспективы развития устройств автоматики, связи и вычислительной техники на железнодорожном транспорте: юбилейный международный межвузовский сборник научных трудов //РГУПС. - Ростов н/Д, 1999.

17. Сепетый, A.A.Изменение технологии технического обслуживания средств ЖАТ / A.A. Сепетый / СПб.:Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2004».

18.Сепетый, А.А.Проектирование системы автоматизации диагностирования,- контроля и технического обслуживания устройств ЖАТ' / A.A. Сепетый, А.Е. Федорчук, Е.А. Гоман, Б.Г. Гантварг // Ж.д транспорт Сер. «Сигнализация и связь». - ЭИ/ЦНИИТЭИ. - 2004. - Вып. 4.

19.Сепетый, А.А.Совершенствование технологии технической эксплуатации устройств ЖАТ в системе АДК-СЦБ /A.A. Сепетый, Е.А. Гоман, А.Е. Федорчук. - Ростов н/Д: Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2005».

20.Сепетый, A.A.Эксплуатационно-технические требования к системам технического диагностирования и мониторинга / В.В. Нестеров, М.В. Долгов, A.A. Иванов, С.А. Аверкиев, A.A. Сепетый, Е.А. Гоман // Ж.д транспорт Сер. «Сигнализация и связь». - ЭИ/ЦНИИТЭИ. - 2005. - Вып. 3-4.

21.Сепетый, А.А.Автоматизация в технологии обслуживания устройств ЖАТ / A.A. Сепетый / Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2006».

22.Сепетый, A.A.Информационное и техническое обеспечение системы АДК-СЦБ: структуры БД и технология проектирования / A.A. Сепетый, А.Е. Федорчук, Ю.В. Снитко, И.А. Фарапонов, H.A. Фарапонова // Монография. -Ростов н/Д, РГУПС, 2010. - 374 с.

23.Сепетый, А.А.Комплекс аппаратно-программных средств автоматизации диагностирования и контроля устройств и управления технологическими процессами /Патент на полезную модель № 61438 / 2007.

24.Сепетый, А.А.Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации технического диагностирования и мониторинга устройств и управления технологическими процессами / Патент на полезную модель №68723/2007.

25.Федорчук, А.Е.Новые информационные технологии: автоматизация технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (система АДК-СЦБ): учебник для вузов железнодорожного транспорта / А.Е Федорчук, A.A. Сепетый, В.Н. Иванченко; Рост.гос. ун-т путей сообщения. -Ростов н/Д, 2008. - 443 с.

26.Сепетый, A.A. Измерительно-вычислительные средства в системе автоматизации диагностирования и контроля устройств ЖАТ: учебник для вузов железнодорожного транспорта / A.A. Сепетый, В.В. Кольцов, B.C. Прищепа, Ю.В. Снитко, А.Е. Федорчук, В.Н. Иванченко, Е.А. Гоман // РГУПС. -Ростов н/Д, 2009.-406 с.

27. Сепетый, A.A. Задачи повышения надежности работы систем ЖАТ. / A.A. Сепетый, А.Е Федорчук / Евразия Вести «ТрансЖАТ-2010», 2010.

СЕПЕТЫЙ АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, МОНИТОРИНГА

И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 27.05.2011 г. Формат бумаги 60х 84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Уч-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ № 38/87 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения».

Адрес университета: 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 Состояние проблемы автоматизации диагностирования, мониторинга и технического обслуживания устройств ЖАТ на линейном уровне СТДМ.

1.1 Система автоматизации процессов диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ на станциях.

1.2 Концепция построения комплекса автоматизации диагностирования и мониторинга перегонных устройств ЖАТ.

1.3 Новый подход к автоматизации процессов технического обслуживания устройств ЖАТ.

1.4 Разработка эксплуатационно-технических требований к комплексу задач АТО.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Теоретические подходы к автоматизации процессов диагностирования и технического обслуживания устройств

2.1 Логико-алгебраический анализ и синтез задач диагностирования устройств ЖАТ.

2.2 Таблицы истинности - основа формирования правил вывода БЗ и алгоритмов диагностирования.

2.3 Математическая модель идентификации неисправностей устройств ЖАТ на основе булева дифференциального исчисления.

2.4 Математическая модель компенсации межсимвольных искажений при передаче данных о состоянии перегонных устройств ЖАТ.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Алгоритмические основы автоматизации процессов диагностирования и технического обслуживания.

3.1 Алгоритмы диагностирования перегонных рельсовых цепей и устройств кодирования.

3.2 Алгоритм идентификации сбоев дешифратора кодов на блок -участках.

3.3 Алгоритмы диагностирования проходных и заградительных светофоров.

3.4 Синтез результатов диагностирования и мониторинга состояния перегонных устройств на АРМах ШН и ШЧД.

3.5 Алгоритмы автоматизации технического обслуживания стрелок.

3.6 Алгоритм решения задачи АТО "Измерение остаточного напряжения при шунтовом режиме РЦ".

3.7 Новая технология формирования суточного плана технического обслуживания [СПО] "по состоянию".

Выводы по главе 3.

Глава 4 Интеграция станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с ДДЦ-ТДМ и АСУ-Ш2.

4.1 Выбор структуры информационных потоков на уровне ДДЦ-ТДМ.

4.2 Базовые структуры взаимодействия универсальных модулей программного обеспечения с Сервером КДК ШЧД.

4.3 Методы организации унифицированного информационного обеспечения увязки станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с КДК-ШЧД.

4.4 Геоинформационный подход к организации интеллектуальных АРМов инженеров-технологов ДДЦ-ТДМ.

4.5 Задачи сервисной поддержки и статистического анализа состояния устройств ЖАТ на уровне ДДЦ-ТДМ.

4.6 Новая технология передачи результатов АТО в АСУ-Ш-2.

Выводы по главе 4.

Актуальность темы исследования. Принятая Департаментом автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» стратегия развития глобальной многоуровневой отраслевой системы технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (СТДМ) в условиях интенсивного внедрения микропроцессорных СЖАТ занимает самое приоритетное значение и актуальность [20, 41, 47, 49, 51, 57, 68, 70, 75-88, 91-98, 104, 105].

На полигоне железных дорог ОАО «РЖД» широкое применение нашли три альтернативные системы, к которым относятся:

- система технического диагностирования и мониторинга на базе аппаратного комплекса диспетчерского контроля АГЖ-ДК разработки «ПГУПС» [41,57, 68];

- система технической диагностики и мониторинга на базе технических средств АСДК разработки «ГТСС-Сектор» [2];

- комплекс автоматизации технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (АДК-СЦБ) разработки Hi ill «Югпромавтоматизация» [51,75-98].

Перечисленные системы решают поставленные задачи автоматизации процессов диагностирования, контроля и мониторинга устройств ЖАТ и обеспечены техническими решениями, типовыми материалами и альбомами для проектирования на сети железных дорог.

Однако проблема развития,и совершенствования перечисленных систем остается открытой в контексте теоретических исследований и практической реализации заявленных функциональных возможностей [81-84, 91— 93].

Руководствуясь утвержденными Департаментом автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» эксплуатационно-техническими требованиями к интегрированной системе СТДМ [57], установлена необходимость развития ее функциональных возможностей в плане автоматизации процессов диагностирования перегонных устройств ЖАТ и автоматизации их технического обслуживания на станциях и перегонах.

В постановке этих задач правомерно считать внедряемый комплекс АДК-СЦБ станционным (CK АДК-СЦБ), а вновь создаваемый - перегонным (ПК АДК-СЦБ). Решение комплекса задач автоматизации технического обслуживания станционных и перегонных устройств ЖАТ обретает аббревиатуру КЗ АТО, а суточный план техобслуживания - СПО.

Необходимость решения этих ключевых задач для развития отраслевой СТДМ дает основание считать тему диссертации актуальной в теоретическом плане и аспекте практического внедрения результатов исследования.

Анализ и теоретическое обобщение состояния обозначенной проблемы позволили сделать вывод о ее нерешенности и сформулировать основные направления диссертационной работы:

1. Разработка концепции и принципов построения нового поколения комплекса автоматизации диагностирования и мониторинга перегонных устройств ЖАТ.

2. Разработка структур программно-аппаратных средств и ЛВС ПК АДК-СЦБ, предусматривающих информационное взаимодействие с СК АДК-СЦБ и верхними уровнями СТДМ.

3. Разработка нового подхода и эксплуатационно-технических требований к КЗ АТО, предусматривающих использование прогрессивной технологии обслуживания устройств по планам СПО, пересмотр и замену устаревших технологических карт (ТК) и графиков обслуживания.

4. Выбор и развитие теоретических подходов, методов, информационных моделей и процедур поддержки решаемых задач автоматизации диагностирования перегонов и КЗ АТО на линейном уровне СТДМ.

5. Разработка алгоритмических основ автоматизации процессов диагностирования и АТО, предусматривающих возможность идентификации и протоколирования отказов и предотказов, формирования планов СПО, а также интеллектуальную поддержку АРМов на всех уровнях СТДМ.

6. Построение и апробация алгоритмов диагностирования, мониторинга и АТО станционных и перегонных устройств, непосредственно обеспечивающих безопасность движения поездов (РЦ, Стрелки, Светофоры, Дешифраторы и др.).

7. Разработка геоинформационной интеграции станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с Серверами второго уровня СТДМ, а также Дорожного диагностического центра ДДЦ-ТДМ и АСУ-Ш-2 третьего уровня.

8. Разработка диагностических и мониторинговых «информационных полей» АРМов ДДЦ-ТДМ.

Решение перечисленных основных направлений работы вызывает необходимость адаптации фундаментальных теоретических подходов, к числу которых относятся: методы и модели дискретного анализа и синтеза булевых функций [39, 45, 53, 73—74, 99]; логико-алгебраические преобразования [100-103]; теория информации и передачи данных; модели компенсации явлений интерференции; информационные модели, методы и алгоритмы искусственного интеллекта [3, 8, 9, 12-15, 17-19, 21].

Степень разработанности проблемы. Постановке перечисленных в диссертации задач предшествовали многочисленные теоретические исследования, труды и практические разработки ученых и специалистов в России [1, 4-12, 16, 20-26, 34-37, 42-44, 67, 71] и за рубежом [33, 54, 56, 62-64, 102, 103].

Решению важных теоретических и практических вопросов исследования* и моделирования сложных объектов и процессов, анализа и синтеза устройств автоматики и телемеханики, разработки микропроцессорных систем, их программного обеспечения и диагностики, формирования стратегии дальнейшего развития СЖАТ посвящены работы Д.Е. Абрамова, A.B. Горелика, И.Е. Дмитриенко, И.Д. Долгого, В.Н. Иванченко, Г.Д. Казиева, А.И. Каменева, Ю.А. Кравцова, В.М. Лисенкова, В.В. Нестерова, И.Н. Розенберга, В.В. Сапожникова, Вл.В. Сапожникова, А.Е. Федорчука, А.Н. Шабельникова, Д.В. Шалягина, Д.В. Швалова, В.И. Шелухина и др.

Построению формальных описаний сложных процессов, разработке методов планирования и управления, исследованию информационных систем, формированию и развитию теоретических подходов к интеллектуализации технологических процессов посвящены работы С.Е. Ададурова, JI.C. Бер-штейна, М.А. Бутаковой, В.Н. Вагина, А.Н. Гуды, В.Н. Иванченко, С.М. Ковалева, H.H. Лябаха, Г.С. Осипова, Ю.И. Рогозова, С.И. Родзина, И.Н. Розенберга, А.Н. Шабельникова и др.

Вместе с тем, реализация предлагаемых в анализируемых источниках методов описания технологических процессов, автоматизация диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ, интеллектуализации АРМов требуют адаптации имеющихся теоретических и методических результатов, разработки нового информационного, технического и математического обеспечения задач диагностирования и АТО, развития формализованных алгоритмов и процедур моделирования процессов принятия решений.

В настоящее время отсутствует общая методология построения систем автоматизации диагностирования, мониторинга и технического обслуживания устройств ЖАТ линейного уровня в интеграции с ДДЦ-ТДМ и АСУ-Ш2.

Цель диссертационного исследования — автоматизация процессов диагностирования и мониторинга перегонных систем ЖАТ, а также автоматизация технического обслуживания устройств ЖАТ на станциях и перегонах в увязке и интеграции баз данных с ДДЦ-ТДМ и АСУ-Ш2.

Для достижения этого в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

- дано теоретическое обобщение состояния и перспектив развития многоуровневой отраслевой системы. СТДМ и сформулированы направления создания нового поколения системы диагностирования перегонных устройств ЖАТ и автоматизации их технического обслуживания на линейном уровне станций и перегонов;

- предложена концепция и принципы построения перегонного комплекса ПК АДК-СЦБ автоматизации процессов диагностирования и мониторинга распределенных сигнальных установок и переездов;

- разработаны технические решения и структуры ЛВС «Ethernet» ПК АДК-СЦБ, предусматривающие использование нового типа ИВК-ТДМ на основе микромодулей, размещаемых в релейных шкафах сигнальных установок и переездов;

- обоснована новая технология автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТ «по состоянию» и разработаны требования к КЗ АТО, предусматривающие использование вновь разработанных технологических карт и графиков обслуживания;

- разработаны алгоритмы диагностирования перегонных устройств и автоматизации технического обслуживания стрелок, РЦ, светофоров, устройств кодирования и др.;

- разработаны методы, модели и процедуры поддержки и реализации задач автоматизации диагностирования, мониторинга и технического обслуживания станционных и перегонных устройств ЖАТ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новый подход к автоматизации процессов диагностирования и мониторинга перегонных устройств ЖАТ на основе программных измерительно-вычислительных средств.

2. Концепция автоматизации технического обслуживания устройств «по состоянию», предусматривающая использование новых технологических карт и графиков техобслуживания на основе планов СПО.

3. Метод логико-алгебраического анализа и синтеза в задачах автоматизации диагностирования устройств ЖАТ, обеспечивающий формализацию диагностических правил вывода БЗ на основе таблиц истинности.

4. Математическая модель идентификации неисправностей устройств ЖАТ на основе булева дифференциального исчисления.

5. Математическая модель компенсации межсимвольных искажений при передаче данных от сигнальных установок.

6. Алгоритмы автоматизации технического диагностирования и мониторинга перегонных устройств ЖАТ.

7. Новая технология автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТ на линейном уровне с применением планов СПО.

Методологической и теоретической основой диссертационного исследования явились труды отечественных и зарубежных ученых по данной проблеме, новая нормативно-техническая база «Организация обслуживания и ремонта технических средств ЖАТ», «Технологический процесс автоматизированного контроля параметров устройств ЖАТ», «Альбом учетных форм протоколов автоматизированных измерений параметров устройств ЖАТ .», «Типовые проекты организации обслуживания.» «Стандарт по обслуживанию МПУ», а также ГОСТы [27, 28].

В диссертации использовались методы системного анализа, дискретного анализа и синтеза, искусственного интеллекта, логико-алгебраические подходы моделирования, методы теории передачи информации, языки визуального моделирования [15, 17, 18, 21, 52, 60, 61, 72, 8К86, 99] и др.

Информационно-эмпирической базой исследования послужили отчеты о результатах эксплуатации комплексов АДК-СЦБ, графические и текстовые протоколы диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ, протоколы статистики отказов и предотказов, автоматически формируемых в ШЧ и ДДЦ-ТДМ, опубликованные информационно-справочные материалы и др.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен новый подход [75, 79, 82] к автоматизации процессов диагностирования перегонных систем ЖАТ, обеспечивающий непрерывность мониторинга устройств линейного уровня на основе современного поколения программируемых измерительно-вычислительных средств.

2. Разработана концепция [51, 78, 81-^83, 87, 91] и методология автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТ «по состоянию», реализующая принципиально новую технологию эксплуатации СЖАТ.

3. Предложен метод логико-алгебраического анализа в задачах автоматизации диагностирования, обеспечивающий формализацию правил вывода БЗ на основе таблиц истинности [45].

4. Разработана математическая модель идентификации неисправностей устройств ЖАТ на основе булева дифференциального исчисления.

5. Предложена информационная модель взаимодействия станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с дорожным диагностическим центром мониторинга устройств в едином информационном пространстве и реальном времени.

6. Разработано множество продукционных правил БЗ и на их основе — алгоритмов автоматизации диагностирования и технического обслуживания устройств с интеллектуальной поддержкой АРМов всех уровней системы СТДМ.

Теоретическая значимость диссертационного исследования определяется направленностью теоретических результатов на принципиальное развитие процессов автоматизации диагностирования и технического обслуживания устройств ЖАТ, обеспечивающих «малолюдную» технологию эксплуатации СЖАТ.

Практическая ценность работы определена реальным внедрением ПК АДК-СЦБ и решением комплекса задач АТО на полигоне станций и перегонов Северо-Кавказской железной дороги.

Передача результатов диагностирования и автоматизации технического обслуживания устройств с линейного уровня в ДДЦ-ТДМ повышает достоверность информации о состоянии устройств ЖАТ в пределах всей дороги, оперативность принимаемых решений инженерами-технологами. Важной составляющей теоретической и практической значимости результатов диссертации является возможность своевременного прогноза работоспособности неработоспособности) устройств ЖАТ (на основе статистики отказов и пре-дотказов) и принятия соответствующих мер на уровне линейных объектов, ШЧ и ДДЦ-ТДМ.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты докладывались и одобрены на совместном заседании кафедр «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» и «Информатика» РГУПС, на Международных научно-практических конференциях «ТрансЖАТ», отраслевых выставках ОАО «РЖД» и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ (из них 10 в изданиях, рекомендуемых ВАК). Кроме того, в число печатных работ в соавторстве входят два учебника для вузов железнодорожного транспорта (2008, 2009гг.) и монография (2010г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и двух Приложений. Она содержит 180 стр. машинописного текста, 83 рисунка, 29 таблиц и библиографию из 108 наименований.

Выводы по главе 4

1. Разработана структура информационных потоков на уровне дорожного диагностического центра ДДЦ-ТДМ, обеспечивающая интеграцию данных станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с дорожным, включая АСУ-Ш-2, и сетевым (4-ым) уровнем СТДМ.

Предложенная структура СПД на уровне ДДЦ-ТДМ обеспечивает реализацию информационного обмена серверов, АРМов, графических станций и информационную увязку с серверами систем ЖАТ и сетью передачи данных IntraNet ОАО «РЖД» по локальной сети, выполненной на маршрутизаторах и коммутаторах Ethernet 1 Гбит/с.

2. Предложены методы ведения специализированного унифицированного обеспечения увязки станционного и перегонного комплексов АДК-СЦБ с Сервером КДК-ШЧД. Основу методов составляют 7 сформулированных принципов организации ИО, предопределивших структуру и состав БД.

Апробация метода ведения ИО СК АДК-СЦБ проиллюстрирована на примере реальной станции. Метод ведения ИО для перегонного АДК-СЦБ на основе ИВК-ТДМ по сравнению с СК АДК-СЦБ получил развитие в части дополнения задач диагностирования и мониторинга устройств.

3. Структура информационных потоков на уровне ДДЦ-ТДМ предопределила необходимость организации и оборудования АРМов инженеров-технологов 3-го уровня СТДМ. Для этого сформулирован перечень задач мониторинга устройств на дорожном уровне, включая задачи АТО. Разработан класс «информационных полей» и технологических «окон», отображаемых на табло коллективного пользования и мониторах АРМов. К ним следует отнести: схему дороги; текущее состояние участков, перегонов и станций; статистические таблицы и диаграммы; объекты диагностирования и др.

4. Установлена необходимость реализации сервисной поддержки оценки ситуаций предотказов и отказов, возникающих на станциях, перегонах и участках железной дороги. Сюда относится настройка звукового сопровождения опасных ситуаций. Ситуации, подходящие под звуковое оповещение, отображаются в отдельном окне, которое активируется при срабатывании звукового оповещения. К сервисной поддержке относится также настройка АРМа технолога на добавление районов обслуживания, а также возможность фильтрации данных в отчетах.

Кроме этого, предусмотрена возможность изменения настройки параметров нормалей обслуживаемых устройств.

5. Важной функциональной задачей ДДЦ-ТДМ является ведение протоколов, регистрирующих статистику для отчетности о работоспособности всех устройств ЖАТ за сутки, месяц, год. Перечисленные задачи достаточно проиллюстрированы различными формами окон, формируемых автоматически на АРМах ДДЦ-ТДМ.

6. Разработана технология передачи результатов АТО в АСУ-Ш-2. Технология передачи протоколов АТО и фактов ТО проиллюстрирована предложенной структурой взаимодействия СК и ПК АДК-СЦБ с АСУ-Ш-2 через сервера КДК-ШЧД и сервер ДДЦ-ТДМ.

Взаимодействие Центрального Сервера ДДЦ-ТДМ и серверов КДК-ШЧД для получения состояния устройств, их работоспособности и фактов проведения ТО обеспечивается по унифицированному протоколу обмена согласно разработанным Техническим решениям «Унификация информационного взаимодействия систем технического диагностирования и мони-\ торинга с автоматизацией обмена с АСУ-Ш-2».

Заключение

1. Дано теоретическое обобщение состояния проблемы автоматизации процессов диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ на линейном уровне отраслевой системы СТДМ.

Обоснована необходимость создания нового класса перегонного комплекса АДК-СЦБ.

Поставлена задача и сформулированы требования к автоматизации; процессов технического обслуживания ЖАТ.

2. Предложены теоретические подходы, математические методы и модели, поддерживающие разработку предлагаемого комплекса ПК АДК-СЦБ, диагностирование устройств сигнальных установок и решения комплекса задач АТО устройств линейного уровня СТДМ.

3. Дано обоснование необходимости компенсации межсимвольных искажений при передаче данных от БАп к Б Ас о состоянии перегонных устройств. Для этого разработана математическая модель в; векторно-матричном виде. Результаты преобразования матриц подтвердили? достижение цели компенсации межсимвольной интерференции.

4. Изложены алгоритмические основы автоматизации диагностирования перегонных устройств и технического обслуживания на станциях и перегонах. Разработаны правила вывода БЗ и алгоритмы для диагностирования импульсных РЦ,„устройств кодирования блок-участков, светофора и дешифратора кодов.

5. В контексте решения, задач АТО предложены алгоритмы, реализующие методы измерения остаточного напряжения в РЦ, а также выбора значений, обуславливающих протоколирование отказов тональных РЦ.

6. Разработано множество диагностических и мониторинговых «окон» для разных типов станционных и перегонных устройств, а также текстовых протоколов, поддерживающих принятие решений на АРМах ШН (ШЧД) в режиме автоматизации технического обслуживания.

7. Предложена структура интеграции станционных и перегонных комплексов АДК-СЦБ с ДДЦ-ТДМ посредством сервера контрольно-диагностического комплекса диспетчера ШЧ (КДК-ШЧД), который в структуре информационных потоков играет роль концентратора и транслятора данных с линейного уровня на уровень дороги.

8. Разработана структура организации ЛВС ДДЦ-ТДМ, в которой реализация информационного обмена между серверами, АРМами, графическими станциями и сетью передачи данных Intranet ОАО «РЖД» осуществляется на маршрутизаторах и двух коммутаторах 1 Гбит/с.

9. Сформулирован перечень задач мониторинга устройств на дорожном уровне, включая задачи АТО. Разработан класс «информационных полей» и технологических «окон», отображаемых на табло коллективного пользования и мониторах АРМов.

10. Обоснована необходимость реализации сервисной поддержки оценки ситуаций предотказов и отказов, возникающих на станциях, перегонах и участках железной дороги. Сюда относятся: настройка звукового сопровождения опасных ситуаций; настройка АРМа технолога на изменение районов обслуживания; возможность изменения параметров нормалей обслуживаемых устройств; протоколирование статистики отказов за сутки, месяц, год.

168

1. Абрамов, А.П. Определение эффективности средств контроля качества изготовления и ремонта устройств автоматики / А.П. Абрамов А.П., В.И. Сороко В.И. // Автоматика, телемеханика и связь, № 5 - 1984. с.23-25.

2. Ададуров, С.Е. Железнодорожный транспорт: на пути к интеллектуальному управлению. Монография / С.Е. Адударов, В.А. Гапанович, H.H. Лябах, А.Н. Шабельников // Южный научный центр РАН, НИИАС. -Ростов н/Д, 2010. 322 с.

3. Анаев, Р.Б. Автоматизация процессов контроля и диагностики микропроцессорных систем. Учеб. пособие. Ростов н/Д, РИИЖТ, 1984.

4. Аркатов, B.C. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание / B.C. Аркатов, Ю.А. Кравцов, Б.М. Степенский. М.: Транспорт, 1990. - 395 с.

5. Барзилович, Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. Учеб. пособие. М.: Высшая школа. 1982. - 231 с.

6. Белявский Г.И., Чернов А.В: Контролируемость и управляемость в детерменированных динамических системах над конечными полями // Вестник Донского государственного технического университета. Ростов н/Д, 2008. № 4. Т. 8. С. 357-364.

7. Белявский Г.И., Чернов A.B. Математические модели линейных контролируемых дискретных динамических систем // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд-во политехнического университета. 2009. №2. С. 145 - 151.

8. Берштейн, Л.С. Модели и методы принятия решений в интегрированных интеллектуальных системах / Л.С. Берштейн, В.П. Карелин, А.Н. Целых. Ростов н/Д.: Изд-во Ростовского университета, 1999.

9. Биргер, И.А. К математической теории технической диагностики.

10. В кн.: Проблемы надежности в строительной механике. — Вильнюс, 1968. С. 10-14.

11. П.Биргер, И.А. Техническая диагностика. М: Машиностроение, 1978.-240 с.

12. Вагин, В.Н. Дедукциями обобщение в.системах принятия решений. М.: Наука. Физматлит, 1988. - 384 с.

13. Вагин, В.Н. Методы теории приближенных множеств в решении задачи обобщения понятий / В.Н. Вагин // Известия РАН, ТиСУ, № 6. -2004.

14. Верзаков, Г.Ф. Введение в техническую диагностику / Г.В. Верза-ков, Н.В. Киншт, В.И: Рабинович; JT.G. Тимонен / Под ред. К.Б. Карандее-ва. М.: Энергия, 1968. - 224 с.

15. Виноградов, А.Н. Динамические интеллектуальные системы. Представление знаний и. основные алгоритмы / А.Н. Виноградов // Известия РАН: ТиСУ, №4. 2002.

16. Владимиров Д.А. Булевы алгебры. М.: Наука, 1969.

17. Гаврилова, Т.А. База знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. СПБ: Питер, 2000:

18. Гаскаров, Д.В. Прогнозирование технического состояния- и надежности радиоэлектронной аппаратуры / Д.В: Гаскаров, Т.А. Голинкевич, A.B. Мозгалевский. М.: Советское радио, 1974. - 276 с.

19. Глазунов, А.П. Проектирование технических систем диагностирования / А.П. Глазунов, А.Н. Смирнов. — JL: Энергоатомиздат, 1982. — 168с.

20. Гольдман, P.C. Техническая* диагностика цифровых, устройств / P.C. Гольдман, В.П. Чипулис. М: Энергия, 1976. - 224 с.

21. Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики. Информационная математика. М.: Наука, Физматлит, 2000.

22. Горовой,, A.A. Методика оценки эффективности контроля динамических систем / A.A. Горовой, Б.И. Доценко, М.Ш. Гельмедов // Системы управления летательных аппаратов, 1972. Вып. 7.

23. ГОСТ 20911-89^ Техническая диагностика. Термины и определения. — М.: Изд-во стандартов^ 1990.

24. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины^ определения:

25. Гуда, А.Н: Математическое моделирование сложных технологических процессов железнодорожного транспорта: Монография. Ростов н/Д: Изд-во рост, ун-та, 1995. - 155 с.

26. Гуляев, В.А. Автоматизация наладки и диагностирования микро-УВК / В.А. Гуляев, В.И. Кудряшов. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 256 с.

27. Davio М. J., Deschamps P., Thays A. Discrete and Switching Functions. McGraw-Hill. New York, 1978.

28. Дмитренко, И.Е. Измерения и диагностирование в системах железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учебник для вузов ж.-д. трансп. / И.Е. Дмитренко, В.В. Сапожников, Д.В. Дьяков // Под ред. И.Е. Дмитренко. М.: Транспорт, 1994. - 263 с.

29. Дмитренко, И.Е. Техническая диагностика и автоконтроль систем железнодорожной автоматики и телемеханики. -М.: Транспорт, 1986.

30. Дмитренко, И.Е. Телевизионные устройства контроля / И.Е. Дмитренко, P.A. Косилов, И.П. Старшов // АТС, № 3. 1975.

31. Дмитренко, И.Е. Техническая диагностика и контроль в железнодорожных системах автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1976. -96 с.

32. Долгий, И.Д. Диспетчерская централизация ДЦ-Юг с распределенными контролируемыми пунктами / И.Д. Долгий, А.Г. Кулькин, Ю.Э. Пономарев, Л.П. Кузнецов // Автоматика, связь, информатика, № 8 — 2002.

33. Долгий, И.Д. Синтез и анализ дискретных устройств / И.Д. Долгий // учебное пособие, РГУПС, Ростов н/Д; 2005. — 106 с.

34. Жилякова, Л.Ю. Представление знаний в динамических семантических сетях / Л.Ю. Жилякова // Труды 9-й нац. конференции по искусственному интеллекту с международным участием КИИ 2004. T.I. М.: Физматлит, 2004.

35. Иванов, A.A. Современные направления развития АПК-ДК

36. СТДМ) / A.A. Иванов, С.H. Григорьев // Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ 2008».

37. Иванченко, В.Н. Новые информационные технологии: интегрированная информационно-управляющая система автоматизации процесса расформирования-формирования поездов: учебник / В.Н. Иванченко, С.М. Ковалев, А.Н. Шабельников. Ростов н/Д: РГУПС, 2002. - 276 с.

38. Иванченко, В.Н. Новый подход к построению интеллектуальных информационно-управляющих систем на железнодорожном транспорте / В.Н. Иванченко, А.Н. Шабельников // Известия СКНЦ ВШ. Технические науки, Приложение № 2. 2004.

39. Иванченко, В.Н. Оперативный контроль и диагностика микропроцессорных информационно-управляющих систем / В.Н. Иванченко, Р.Б. Анаев // Автоматика, телемеханика и связь, № 9 1984.

40. Иванченко, В.Н. Логико-алгебраический метод диагностики однократных ошибок в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики / В.Н. Иванченко, А. А. Сепетый, A.B. Чернов // Вестник РГУПС, №4, 2010.

41. Винокурова С.Ф., Перязева H.A. Избранные вопросы теории булевых функций М.: Физматлит, 2001.

42. Казиев Г.Д. Основные стратегические задачи в области инновационного развития средств и систем ЖАТ / Г.Д. Казиев // Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ 2008».

43. Калявин, В.Н. Основы теории надежности и диагностики. СПб.: Элмор, 1998.- 172 с.

44. Каменев,. А.И. Организация технического обслуживания современных технических средств ЖАТ. Евразия Вести, № 12. — 2006.

45. Катков A.B. Вопросы программной диагностики в управляющих микропроцессорных системах / A.B. Катков, A.A. Сепетый: Труды РИИЖ-ТА, вып. 188 «Микропроцессорные информационно управляющие системы на железнодорожном транспорте. Ростов н/Д, 1987.

46. Кияткин, H.A. Совершенствование технологии технической эксплуатации устройств ЖАТ / H.A. Кияткин, A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 8 2005.

47. Кознов, Д.В. Языки визуального моделирования: проектирование и визуализация программного обеспечения / Д.В. Кознов // учебное пособие. Санкт - Петергбург. гос. ун-т. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004. - 170 с.

48. Логачев О. А., Сальников A.A., Ященко В.В. Булевы функции в теории кодирования и криптологии. М.: МЦНМО, 2004. 470 с.

49. Seilers F.F., Hsiao М. Y., Bearson L.W. Analyzinq errors with the Boolean difference // IEEE Transactions on Computers, 1, 1968. P 676 683.

50. Мироновский, JI.A. Функциональное диагностирование динамических систем. М.: МГУ-ГРИФ, 1998. - 256 с.

51. Нагао, М. Структуры и базы данных. / М. Нагао, Т. Катаяма, С. Уэмура //: Пер. с япон. М.: Мир, 1986.

52. Одикадзе, В.Р. Контроль и диагностика устройств горочной автоматической централизации / Ведомственные корпоративные сети системы, №5: -2006.

53. Одикадзе, В.Р. Средства мониторинга и контроля функционирования автоматизированной сортировочной горки / В:Р. Одикадзе, Д.В. Родионов // Автоматика, связь, информатика, № 11. 2007.

54. Осипов, Г.С. Динамика в системах, основанных на знаниях / Из- . вестия Академии Наук. Теория.и системы управления, №5. 1998. с. 24-28.

55. Patton R.J., Frank Р.М, Clark R. (Eds.) Issues of Fault Diagnosis for Dynamical Systems. Springer-Verlag. London. 1999.

56. Pau L. Failure diagnosis and performance monitoring. Marcel Dekk-ors. New York, 1981.

57. Poslhoff C., Steinbach В. Logic Functions and Equations. Binary Models for Computer Science. Springer, 2003. - 392 p.

58. Пархоменко, П.П. Основы технической диагностики / П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян. — М.: Энергия, 1981. 320 с.

59. Пархоменко, П.П. Основы технической диагностики. В 2-х кн. Кн. 1. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза / Под ред. П.П. Пархоменко. М: Энергия, 1976. - 464 с.

60. Перникис, Б.Д. Предупреждение и устранение неисправностей в устройствах ЖАТ / Б.Д. Перникис, Р.Ш. Ягудин. М.: Транспорт, 1984. -224 с.

61. Перязев H.A. Основы теории булевых функций. М.: Физматлит, 1999.

62. Прокофьев, A.A. К вопросу повышения эффективности диагностирования систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Новые разработки в области железнодорожной автоматики и телемеханики. — Д.: ЛИИЖТ, 1981. с. 38-45.

63. Roth J.P., Bouricius W.G., Schneider P.R. Programmed algorithms to compute tests to detect and distinguish between failures in logic circuits // IEEE Trans. On Electronic Computers. V. EC 16, №7, 1967. P. 676 - 683.

64. Сагалович, Ю.Л. Алгебра, коды, диагностика. М.: РАН, Институт проблем информации, 1993. - 196 с.

65. Сапожников, В.В., Сапожников В.В. Основы технической диагностики: учеб. пособие для студентов вузов ж.-д. транспорта М.: Маршрут, 2004.-318 с.

66. Сепетый, A.A. Автоматизация контроля и диагностики состояния устройств ЖАТ: материалы отраслевой научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта и роль молодых ученых в их решении. РГУПС, Ростов н/Д, 1998.

67. Сепетый, A.A. Задачи повышения надежности работы систем ЖАТ/ «ТрансЖАТ-2010» / A.A. Сепетый, / Евразия вести № 12 2010.

68. Сепетый, A.A. Диагностика и мониторинг на Северо-Кавказской железной дороге / A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 6 -2008.

69. Сепетый, A.A. Развитие средств автоматизации в системе АДК-СЦБ / A.A. Сепетый, И.А. Фарапонов // Автоматика, связь, информатика, № 11-2006.

70. Сепетый, A.A. Расширение функций системы АДК-СЦБ / A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 1 2009.

71. Сепетый, A.A. Совершенствование технологии технической эксплуатации устройств ЖАТ в системе АДК-СЦБ / A.A. Сепетый, Е.А. Го-ман, А.Е. Федорчук. Ростов н/Д: Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2005».

72. Сепетый, A.A. Информационное и техническое обеспечение системы АДК-СЦБ: структуры БД и технология проектирования / A.A. Сепетый, А.Е. Федорчук, Ю.В. Снитко, И.А. Фарапонов, H.A. Фарапонова // Монография. Ростов н/Д, РГУПС, 2010.-374 с.

73. Сепетый, A.A. Система комплексной автоматизации сортировочных процессов / A.A. Сепетый, А.Ю. Сергеев // Автоматика, связь, информатика, №2 2009.

74. Сепетый, A.A. Изменение технологии технического обслуживания. Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте. Транс-ЖАТ 2004, Санкт-Петербург, 2004.

75. Сепетый, A.A. Автоматизация в технологии обслуживания устройств ЖАТ. Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте. ТрансЖАТ 2006, Санкт-Петербург, 2006.

76. Сепетый, A.A. и др. Комплекс программно аппаратных средств автоматизации технического диагностирования и мониторинга устройств и управления технологическими процессами. Патент на полезную модель № 68723, 2007.

77. Сепетый, A.A. и др. Комплекс аппаратно программных средств автоматизации диагностирования и контроля устройств и управления технологическими процессами. Патент на полезную модель № 61438, 2006.

78. Сепетый, A.A. Совершенствование технического обслуживания устройств ЖАТ / A.A. Сепетый, И.А. Фарапонов, М.В. Прищепа // Автоматика, связь, информатика, № 1 2011.

79. Федорчук, А.Е. Микропроцессорные технологии управления, диагностирования и технического обслуживания / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 6. — 2004.

80. Федорчук, А-.Е. Функциональное развитие системы АДК-СЦБ / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый, Ю.В. Снитко, М.А. Шутов, A.A. Степанова // Автоматика, связь, информатика, № 12. 2005.

81. Федорчук, А.Е. Автоматизация технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Сб. докладов «ТрансЖАТ-2008».

82. Федорчук, А.Е. Математическая модель оценки структуры и параметров информационных потоков в. системе автоматизации диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ / А.Е. Федорчук, A.C. Свиридов // Вестник РГУПС, № 2. 2010.

83. Федорчук, А.Е. Развитие средств системы микропроцессорной ГАЦ / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый // АСИ, № 5. 2007.

84. Федорчук, А.Е. Система диагностики, структура построения и технология использования в эксплуатации на примере АДК-СЦБ / А.Е Федорчук, Е.А. Гоман. Ростов н/Д: Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2005».

85. Чернов, A.B. Модели и методы дискретного анализа и синтеза в задачах технического диагностики информационных систем / A.B. Чернов // Монография. Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2009. - 170 с.

86. Чернов, A.B. Об актуальности развития новых направлений в математической теории надежности информационных сетей с пакетной передачей данных / A.B. Чернов // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2008. Т. 15. Вып. 1.

87. Чернов, A.B. Синтез интеллектуальных самотестируемых устройств для систем управления электроэнергетическими объектами / A.B. Чернов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. №2, 2009.

88. Чжен, Г. Диагностика отказов цифровых вычислительных систем, / Г. Чжен, Е. Меннимг, Г. Метц. Ml: Мир;Л972. - 232 с.

89. Чипулис, В.П. Анализ и построение тестов цифровых программно-управляемых устройств / В.П. Чипулис, С.Г. Шаршунов. М.: Энерго-атомиздат, 1992. - 224 с.

90. Шабалин, А.Н. Центр технической диагностики и-мониторинга на Октябрьской дороге / А.Н. Шабалин, Г.Ф. Насонов, П:А. Капуста // АСИ, №5, 2007.

91. Шабалин, А.Н Функциональная модель взаимодействия участников технического обслуживания и ремонта устройств ЖАТ на базе Октябрьской железной- дороги / А.Н. Шабалин // Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ 2008».

92. Швалов, Д.В. Системы диагностики подвижного состава: учебник для техникумов и,колледжей ж.-д. транспорта / Д.В. Швалов, В.В. Шаповалов // Под ред. Д.В. Швалова. М.: Маршрут, 2005. - 268 с.

93. Щербаков, Н.С. Структурная теория аппаратного контроля цифровых автоматов / Н.С. Щербаков, Б.П. Подкопаев. М: Машиностроение, 1982. - 191 с.

94. Янушкевич С., Бохманн Д., Станкович Р., Тожич Ж., Шмерко

95. В. Логическое дифференциальное исчисление: достижения, тенденции и приложения // Автоматика и телемеханика. 2000. № 6. С. 155 170.

96. Диссертационная работа Сепетого A.A. решает актуальные вопросы теории и практики автоматизации диагностирования, мониторинга и технического обслуживания станционных и перегонных устройств СЦБ.

97. Результаты диссертационного исследования внедрены на станциях и перегонах участков: Махачкала Самур, Котельниково - Сальск - Тихорецкая, станциях Армавир I, Белореченская и др.

98. Предложенные в диссертации принципы построения перегонного АДК-СЦБ подтвердили правильность и новизну технических решений, оправдавших себя на реальных перегонах.

99. Это же касается алгоритмов автоматизации технического обслуживания устройств СЦБ с использованием новых технологических карт.

100. Ф^Іркузектор по учебно-методической

101. АКТ об использовании научных результатовкандидатской диссертационной работы Сепетого A.A. в учебном процессе Ростовского государственного университета путей сообщения

102. По результатам диссертационной работы изданы:- в 2008 году учебник для вузов железнодорожного транспорта объемом 444 страницы «Новые информационные технологии: автоматизация технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (система АДК

103. Заведующий кафедрой «Автоматика

104. Декан факультета АТС, к.т.н., доценти телемеханика на железнодорожном транспорте», к.т.н., профессор