Файл: Образовательное учреждение высшего образования Ростовский государственный университет путей сообщения (фгбоу во ргупс).pdf

46

Тема 2.2. Автоматизированные информационно- управляющие
системы на железнодорожном транспорте
Информация как ресурс управления. Обеспечивающая и функциональная
части АСУ
Структура
— определенное внутреннее устройство системы.
Исходя из определения, что информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки и выдачи информации в целях решения поставленных задач, ее структуру следует рассматривать как совокупность определенным образом организованных подсистем, обеспечивающих выполнение этих процессов.
АИС состоит, как правило, из функциональной и обеспечивающей частей, каждая из которых имеет свою структуру.
Функция есть проявление взаимодействия системы с внешней средой.
Проявление функции во времени называется функционированием.
Функциональная часть — совокупность подсистем, зависящих от особенностей АСУ. Эти подсистемы разделяются по определенному признаку
(функциональному или структурному) и объединяют в себе соответствующие комплексы задач управления.
Обеспечивающая часть
— совокупность информационного, математического, программного, технического, правового, организационного, методического, эргономического, метрологического обеспечения.
Структура АИС представлена на рисунке 10.
Рисунок 10. Структура АИС

47
Обеспечивающая часть.
Информационное обеспечение АИС
— это совокупность баз данных и файлов операционной системы, форматной и лексической баз, а также языковых средств, предназначенных для ввода, обработки, поиска и представления информации в форме, необходимой потребителю.
ИО включает массивы форматированных (и неформатированных) документов, классификаторы, кодификаторы, словари, нормативную базу для реализации решений по объемам, размещению и формам существования информации в АИС, а также совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и персонала АС с комплексом средств автоматизации.
В настоящее время ИО рассматривают как совокупность собственно ИО и лингвистического обеспечения. При этом собственно ИО включает файлы операционных систем и БД, а лингвистическое — форматную базу, лексическую базу и языковые средства.
Математическое обеспечение
— «совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, примененных в АС» (ГОСТ 34.03-90).
Программное обеспечение
— совокупность общесистемных и прикладных программ, а также инструктивно-методической документации по их применению.
Техническое
обеспечение
— комплекс технических средств, обеспечивающих работу системы. Это технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, размножения информации.
Правовое обеспечение
— совокупность нормативно-правовых документов, определяющих права и обязанности персонала в условиях функционирования системы, а также комплекс документов, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, правил ревизии данных, обеспечение юридической чистоты совершаемых операций.
Организационно-методическое обеспечение
— совокупность документов, определяющих организационную структуру системы автоматизации для выполнения конкретных автоматизируемых функций.
Эргономическое обеспечение
— совокупность методов и средств по созданию оптимальных условий для работы специалистов в рамках АИС.
Метрологическое обеспечение
— методы и средства метрологии и инструкции по их применению для всех компонентов АИС.
Функциональная часть.
Функция системы
— совокупность действий, направленных на достижение определенной частной цели. Функции АИС подразделяются на информационные, управляющие, защитные и вспомогательные.
Информационные функции реализуют сбор, обработку и представление информации о состоянии автоматизируемого объекта оперативному персоналу или передачу этой информации для последующей обработки. Это могут быть следующие функции: измерение параметров, контроль, вычисление параметров,

48
формирование и выдача данных оперативному персоналу или в смежные системы, оценка и прогноз состояния АС и ее элементов.
Управляющие функции вырабатывают и реализуют управляющие воздействия на объект управления. К ним относятся: регулирование параметров, логическое воздействие, программное логическое управление, управление режимами, адаптивное управление.
Защитные функции могут быть технологические и аварийные.
При автоматизированной реализации функций различают следующие режимы : диалоговый (персонал имеет возможность влиять на выработку рекомендаций по управлению объектом с помощью ПО и КТС); советчика (персонал принимает решение об использовании рекомендаций, выданных системой); ручной (персонал принимает управляющие решения на основе контрольно- измерительной информации).
Подсистемы функциональной части системы строят в соответствии с информационными и управляющими функциями.
Подсистема сбора информации осуществляет сбор информации по каналам связи разными способами: ручным, автоматизированным, иногда автоматическим.
Операторы выполняют первичный сбор и систематизацию информации.
Собранная информация анализируется с точки зрения выявления сущностей, которые будут являться прообразами создаваемых таблиц БД (если БД реляционная). Далее информация направляется в подсистему представления, хранения и обработки информации.
Подсистема представления, хранения и обработки информации выполняет предмашинную подготовку данных и ввод их в базу данных, рассматриваемую как информационную модель предметной области. Операторы при участии администратора базы данных по определенным правилам на основе инструкций заполняют базу данных подготовленной информацией. В этой подсистеме осуществляется проверка данных на достоверность и непротиворечивость, редактирование, обработка и анализ данных, осуществляется сохранность накапливаемых данных, восстановление утерянных. Основой этой подсистемы является информационный фонд — база данных (БД), управляемая системой управления базами данных (СУБД).
Приведенная выше схема структуры АИС осуществляется, в основном, в информационно-справочных, информационно-поисковых системах. Структура более сложных систем, по существу, представляет собой АИСУ, т. е. АИС управления, АСУ различных уровней и назначения.

49
Действующая инфраструктура сети передачи данных: система
передачи данных (СПД) линейных предприятий, СПД дорожного
(регионального) уровня.
Сеть передачи данных на железнодорожном транспорте. Общие
понятия
Термин «передача данных» появился в начале 60-х годов и был связан с необходимостью дистанционного доступа к вычислительным ресурсам, а также обменом информацией между терминальным оборудованием абонентов и ЭВМ в режиме телеобработки данных. Таким образом, появились вычислительные сети или сети ЭВМ.
Вычислительная сеть (ВС)
является взаимосвязанной совокупностью территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств и систем связи и передачи данных, обеспечивающих пользователям дистанционный доступ к ее ресурсам и коллективное использование этих ресурсов.
Из определения ВС следует, что в состав ВС входит два основных множества территориально рассредоточенных объектов: множество систем обработки данных, включающих в себя различные ЭВМ для выполнения вычислений, хранения баз данных, поиска информации, а также терминального оборудования, обеспечивающего взаимодействие пользователей с системами обработки данных; множество средств связи и передачи данных, обеспечивающих в общем случае как дистанционный доступ пользователей к ресурсам систем обработки, так и обмен информацией между различными удаленными системами обработки, а также между отдельными пользователями сети.
Сеть передачи данных состоит из множества территориально рассредоточенных узлов коммутации, соединенных друг с другом и с абонентами сети при помощи различных каналов связи.
Узел коммутации представляет собой комплекс технических и программных средств, обеспечивающих коммутацию каналов, сообщений или пакетов.
Коммутация
– распределение информации, при которой поток дан-ных поступает в узел по одним каналам связи, передается по другим, с учетом требуемого маршрута передачи.
Концентраторы
– устройства, объединяющие нагрузку нескольких каналов передачи данных, для последующей передачи по меньшему числу каналов.
Канал связи
– совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающей передачу сообщения любого вида от источника к получателю при помощи сигналов электрической связи.

50
Тема 2.3. Автоматизированные рабочие места
Подразделения дистанции пути — их информационные потоки.
Автоматизированные
рабочие
места
технического
персонала
подразделений, их назначение и цели, функциональные возможности.
Автоматизированное рабочее место (АРМ)
является программно- техническим и технологическим комплексом, обеспечивающим работу пользователя ИСЖТ.
АРМ создаются с целью повышения производительности, оптимизации работы и улучшения условий труда работников ж. д. транспорта - руководителей всех уровней управления, оперативно - диспетчерского персонала, операторов и т.п.
Большинство АРМ являются клиентской частью той или иной системы и обеспечивают выполнение элементов сквозных технологий управления или связанных цепочек операций.
Выделяются две группы пользователей АРМ: оперативно-диспетчерский персонал, обеспечивающий управление перевозочным процессом; работники линейных предприятий, реализующие технологию перевозочного процесса.
На предприятиях и в организациях железнодорожного транспорта автоматизированные системы управления создаются в виде двухуровневой системы.
На верхнем уровне формируется отраслевая автоматизированная система управления (ЛСУ «РЖД»), охватывающая руководство, службы управления научно-технической, технологической и инвестиционной политикой, а также производственные и функциональные управления.
Подсистемы и задачи ЛСУ «РЖД» разрабатываются как большие автоматизированные информационно-аналитические и справочные системы, имеющие в своем составе общие базы данных предприятий. На нижнем уровне создаются АСУ низовых подразделений (ПЧ, ПМС.ЭЧ. 1114, ДС и т.д.).
Подсистемы АСУ могут быть представлены в виде совокупности автоматизированных рабочих мест (АРМ): автоматизированного рабочего места дорожного мастера, автоматизированного рабочего места диспетчера дистанции пути, автоматизированного рабочего места инженера технического отдела, автоматизированного рабочего места «Суточный анализ», программных комплексов для контроля технического состояния пути, планирования и анализа
«окон» и др.
Для обеспечения безопасного и плавного движения поездов с максимальными допустимыми скоростями необходимо содержать путь и путевые устройства в постоянной исправности
Обеспечение качества работы на железнодорожном транспорте – сложный многофакторный процесс.

51
Переход на рыночную экономику, сокращение расходов на содержание и ремонт пути, повышение эффективности труда – все это потребовало внесения кардинальных изменений в работу путевого хозяйства. Достижение этой цели возможно только благодаря широкому внедрению информационных структур.
На сегодняшний день в дистанциях пути внедрены и функционируют такие подсистемы АСУ, как АРМ-ТО, АСУ – Путь, АСУ – ИССО, АСУ – Земляное полотно.
АСУ-ПУТЬ
— многоуровневая система, охватывающая все составляющие путевого хозяйства. Она включает в себя несколько видов автоматизированных рабочих мест (АРМ), объединенных в локальную сеть предприятия и увязанных в глобальную сеть передачи данных на уровень дороги.
Рисунок 11. Главное меню АСУ - ПУТЬ
АРМ-ТО
предназначена для создания паспорта дистанции пути в электронном виде. Для функционирования АРМ –ТО необходимо заполнить все разделы, формирующие рельсо-шпало-балластную карту.
Он содержит полную информацию об административном делении дистанции, описание плана и профиля всех участков, полную характеристику верхнего строения пути, сведения о его ремонтах, формирует таблицу 5 технического паспорта, рельсо-шпало-балластную карту, сводные отчеты форм АГО-1, АГУ-4.
Все данные передаются на уровень дороги с последующим объединением.

52
Рисунок 12. Состав Базы данных
Нормативно-справочной информации АРМ-ТО
Рисунок 13. Формирование РШБК

53
АРМ-ЗЕМПОЛОТНО
— позволяет вести автоматизированный учет протяжѐнности земляного полотна, его геометрических характеристик, положение путей на нѐм, типа, местоположения и характеристик водопропускных, водоотводных, противодеформационных и других сооружений на дистанции пути.
Автоматизированная система управления также позволяет быстро формировать, редактировать и переносить на бумагу основные отчетные
(паспортные) и учетные документы по земляному полотну. Принцип работы системы: достаточно ввести один раз базовые и настроечные данные, а затем только периодически дополнять данные по осмотрам. Это позволяет на порядок уменьшить затраты времени на составление документов.
Рисунок 14. АСУ Земляное полотно
АСУ ИССО
– автоматизированная система управления содержанием искусственных сооружений на железных дорогах является частью единого информационного пространства АСУ железнодорожной отрасли (АСУ П) и предназначена для:
• хранения и обработки данных о конструкциях эксплуатируемых ИССО и их техническом состоянии, хранения графической информации (схемы, фотографии, чертежи) об искусственных сооружениях, а также документов в произвольном формате;
• решения инженерных задач, связанных с пропуском нагрузок по ИССО;
• решения задачи оценки технического состояния сооружений, в том числе по параметрам надежности (безопасности, долговечности, ремонтопригодности и грузоподъемности);