Ungarische Bahntechnik Zeitschrift Signalwesen • Telekommunikation • Elektrifizierung Hungarian Rail Technology Journal Signalling • Telekommunication • Electrification
Alister biztosítóberendezés
Szinuszos áramfelvételû akkutöltõk
2011/3
Vonatfelvételi call center a MÁV-nál
VEZETÉKEK VILÁGA Magyar Vasúttechnikai Szemle Weboldal: www.mavintezet.hu/letoltesek.html (a 2004/1. lapszámtól kezdve pdf formátumban) Címlapkép: Nohab Zalaszentiván állomáson (Fotó: Szita Szabolcs) Megjelenés évente négyszer Kiadja: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. Felelôs kiadó: Kiss Pál ügyvezetõ igazgató Szerkesztõbizottság: Aranyosi Zoltán, Dr. Erdõs Kornél, Dr. Héray Tibor, Dr. Hrivnák István, Dr. Parádi Ferenc, Dr. Rácz Gábor, Dr. Sághi Balázs, Dr. Tarnai Géza, Galló János, Koós András, Lõrincz Ágoston, Machovitsch László, Marcsinák László, Molnár Károly, Németh Gábor, Vámos Attila, Zsákay László György Fõszerkesztõ: Sullay János Tel.: 511-3270 Felelõs szerkesztõ: Tóth Péter Tel.: 511-4481 E-mail:
[email protected] Alapító fõszerkesztõ: Gál István Szerkesztõk: Kirilly Kálmán, Tanczer György, Kovács Tibor Zoltán Felvilágosítás, elôfizetés, hirdetésfeladás: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. H–1132 Budapest, Alig u. 14. Tel.: (1) 350-0763, 350-0764 Fax: (1) 210-5862 e-mail:
[email protected] Ára: 1000 Ft Nyomás: Oláh Nyomdaipari Kft. Felelõs vezetõ: Oláh Miklós vezérigazgató Elôfizetési díj 1 évre: 4000 Ft Kéziratokat nem ôrzünk meg, és nem küldünk vissza. ISSN 1416-1656 61. megjelenés
XVI. ÉVFOLYAM 3. SZÁM
2011. SZEPTEMBER
Tartalom / Inhalt / Contents
2011/3
Novák Péter A Boba–Bajánsenye vonal villamos váltófûtése Weichenheizung auf Linie Boba–Bajánsenye Point heating on Boba–Bajánsenye line
3
Pálmai Ödön, Ujváry István Vasúti térvilágításban alkalmazható lámpatestek vizsgálati módszere és eredményei a MÁV Zrt. TEB Központnál Testmethoden und Testergebnissen in Eisenbahnleuchtung Test methods and results on lamps for railway lighting
7
Kõvári István Vonatfelvételi „call center” a MÁV-nál „Call center” für Zugaufnahmen bei der MÁV „Call center” for Accept of Trains at MÁV
12
Dr. Mosó Tamás, Gál Gábor ProSigma jel- és információátviteli rendszer biztonságkritikus vasúti alkalmazásokra ProSigma, Signal- und Informationsübertragungssytem für sicherheitskritischen Bahnanwendungen ProSigma, signal- and information transmission system for safety critical railway applications
15
Detlef Bahr, dr. Parádi Ferenc Alister – Új irányzat a biztosítóberendezések világában Alister – Die Neuausrichtung in der Signaltechnik Alister – A new direction in signalling technology
18
Csizmadia Gyula, Miháczi Viktor Szigetelt, szinuszos áramfelvételû akkumulátortöltõ Akkuladegrätsmodul mit Sinusstromaufnahme Sinusoidal battery charger module
24
Edelmayer Róbert, Kotroczó József, Nagy Jenõ, Tóth Péter A KOAX-SR-01 állomási sorompó KOAX SR Schnittstelle für Elektra Bahnübergangssicherungsanlage KOAX SR Interface for Elektra level crossing
28
TÖRTÉNETEK, ANEKDOTÁK Pusztai László A mûszerész élete, avagy egy nap hiteles története BEMUTATKOZIK… FOLYÓIRATUNK SZERZÕI
34 35 35
Csak egy szóra…
…vetek fel egy témát, mert nem szeretném a mindennapi problémák felsorolásával tölteni az elõszót. Nemrég megkerestek: nincs-e jó K+F ötletem, esetleg konkrét témajavaslatom? Kutatás-fejlesztés, nos ez az, amire valóban nagy szükség lenne! Mint kiderült, nem is feltétlenül pénzkérdésrõl van szó, de az anyagi vonatkozásokat amúgy is meghagynám másnak, így a téma szakmai aktualitására szeretnék fókuszálni. Manapság hihetetlen sok változás van a biztber szakszolgálat életében: új rendszerek, készülékek érkeznek, a már alkalmazott alkatrészek is folyamatosan változnak, fejlõdnek, özönlenek a különbözõ új technológiák (és a hozzájuk tartozó szabályozások jobb esetben csak késnek…), azaz a berendezéseinkben szinte folyamatos a változás. Emellett „úgy látszik”, hogy 1997–98 óta csak két nagy gyártó elektronikus állomási berendezéseit telepítjük; azt gondolhatnánk, annyira nagy különbségek talán nem lehetnek köztük – de ebben komolyan tévedünk. (Már annak is örülnénk, ha egy gyártónak két azonos berendezése lenne, nem is beszélve a hozzájuk tartozó részletes szabályozásokról, utasításmódosításokról…)
Nem kérdés, hogy szinte valamennyi, a teljesség igénye nélkül felsorolt területen komoly szükség lenne kutatásra és fejlesztésre, de legalábbis alapos átgondolásra. Véleményem szerint nem szabad minden fejlesztési lépést kiszervezni a gyártók hatáskörébe, mert ekkor nagy valószínûséggel nem olyan irányba folyik a munka, ami a vasút, az üzemeltetõ igényeinek pontosan megfelel. (Lássuk be: a gyártói érdekek nem minden esetben esnek egybe a vasúti érdekekkel.) Lehetne akár közös kutatásokat végezni. A cégeknek is fontos iránymutatás lenne, ha a fejlesztési irányokat vagy konkrét igényeket maga a vasút fogalmazná meg – cserébe természetesen el lehetne várni, hogy az igényeinket maximálisan kielégítsék. Nem szeretnék belemenni a feltétfüzetek kérdésébe, mert ezzel nálam sokkal szakavatottabb kollégák foglalkoznak, de véleményem szerint az õ dolguk is jelentõsen könynyebb lenne megfelelõ kutatási eredmények birtokában. Legyen az akár külföldi példák összevetése. Milyen jó lenne idõnként, ha tudományos háttérkutatásokhoz lehetne nyúlni egyes témákkal kapcsolatban. Hogy ne említsek mást: a nap mint nap egyre több üzemeltetési problémát okozó váltóerõk kérdése. Korábban a jelentõs energiabefektetéssel megalapozott „rózsaszín füzet” soksok évig szabályozta az üzemeltetõi feladatokat, azonban látjuk, hogy annak betartása jelenleg komoly gondokat okoz. A szabályozás változtatását, újragondolását már igen régóta sürgetjük. Csak halkan jegyzem meg: gyakran elég lenne „megcsinálni” a váltót… Komoly kutatási témát jelenthet egy olyan „apró” kérdés, mint az új berendezések hosszú távú üzemeltetése. Bizton állíthatom, hogy a gyártók az üzemeltetõknél jobban ismerik a saját berendezéseiket. Mégis az adódó problémákkal az üzemeltetõknek kell megküzdeniük, gyakran informális baráti segítségeket igénybe véve a cégek oldaláról. Megértem, sõt pontosan tudom, hogy egy karbantartási szerzõdés nem egyszerû és fõleg nem olcsó dolog, néhány egyszerûbb esetben mûködik is. Azonban milyen jó lenne egy kutatási jelentés,
2
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
Hankó Ákos vezetõmérnök, MÁV Zrt., Budapesti Területi Központ, Biztosítóberendezési Alosztály (Nyugat)
amelyik egy komplett berendezésre vagy berendezéstípusra vonatkozóan foglalkozna a karbantartási szerzõdés felvetõdõ kérdéseivel vagy esetleg az ár-érték arányaival. Sokszor nem látszódnak a koncepciók, amelyek mentén egységes véleményt lehetne kialakítani különbözõ területeken. Mást ne is említsek, mint a mostanában napi kérdéssé vált biztosítóberendezési adatgyûjtés felhasználásával történõ menetirányítást. Mondhatnám úgy is, hogy KÖFE, de manapság ezt úgy hívják: FOR. Félreértés ne essék, a cél a menetirányítói és egyéb kapcsolódó tevékenységek hatékony segítése. De hol találkozik ez a távvezérlés, KÖFI kialakításának irányával, amikor átfedésben levõ feladatok vannak, amelyekrõl koncepcionálisan el kellene dönteni, hogy melyik funkció milyen szinten valósuljon meg? Hogy lesz ez így valóban hatékony? Amíg kutatásokra épülõ elfogadott koncepciók nincsenek, addig projektenként különbözõ elveket alkalmazunk, ez felesleges energiabefektetéseket, munkát és pénzt igényel. Sorolhatnék még témákat, de általában az a válasz, hogy nincs pénz, nincs ember, aki ezt végrehajtsa. Mint említettem, az anyagi oldallal most nem szeretnék foglalkozni, de szerintem sokkal többe kerül a sok párhuzamos tevékenység, az automatizálások hiánya, a pánikszerûen elõkészített szerzõdés, a még jól mûködõ régi rendszerek idõ elõtti lebontása. Egy-egy jól körülírt kutatásfejlesztési projekt komoly elõrelépést jelenthet az adott témában. Vonjuk be aktívabban a külsõs, vasúthoz értõ szakembereket, biztosan sok érdekes és hasznos gondolat, kutatási anyag születhet akár koncepcionális kérdések elõkészítésében is. Igazán köszönöm a lehetõséget a megszólalásra: bár üzemeltetésért felelõs vezetõmérnökként nem kimondottan napi üzemeltetési kérdéseket vetettem fel, de meggyõzõdésem, hogy amennyiben átgondoltan, következetesen haladnak a fejlesztések, ha születnek koncepciók – és azok a végeken is elérhetõek, megvitathatóak, megérthetõek lesznek –, úgy sokkal könnyebben és jobb hatékonysággal tudjuk a berendezéseinket karbantartani és üzemeltetni is.
A Boba–Bajánsenye vonal villamos váltófûtése © Novák Péter
Bevezetés A Boba (kiz.)–Bajánsenye (oh.) vonalszakasz villamosítási munkálatainak keretein belül a Dunántúli Kft. kivitelezésében történt meg a Boba deltavágány és Zalacséb–Salomvár szakasz villamos váltófûtésének kiépítése. A 13 különbözõ helyszínen lévõ váltófûtését úgy kellett megoldani, hogy visszajelentésük és kezelésük négy forgalmi szolgálattal rendelkezõ állomásról történjen. Ezen felül a négy központ információit a Szombathelyen lévõ FET diszpécserközpontba kellett visszajelenteni. Az adatátvitel céljára a MÁV Zrt. tulajdonában lévõ optikai adatátviteli út biztosított volt. Három nagy állomáson (Ukk, Zalalövõ, Zalaszentiván) a váltókörzetek összekapcsolását költséghatékonysági szempontok miatt, vezeték nélküli adatátviteli berendezésekkel (rádiómodemmel) kellett megoldani. A rendszerrel szemben támasztott elvárások a villamos váltófûtési követelményrendszerben leírtak szerint kerültek megtervezésre. MÁV-területen elsõként került sor csaknem 80 kilométer hosszú vonalszakasz ilyen részletességgel történõ visszajelentésére és kezelésére. A rendszer üzembe helyezése 2010. november 23-án történt meg.
A villamos váltófûtésrõl röviden A váltófûtés célja, hogy téli idõjárási körülmények között biztosítsa a vonatok (és egyéb kötöttpályás jármûvek) zavartalan közlekedését. Hideg és csapadékos idõben a legnagyobb problémát a kitérõk közé hulló csapadék jelenti. Mindaddig, amíg a kitérõ állítása nem szükségszerû, ez nem jelenthet különösebb problémát. Amint a kitérõ állításra kerül, a csúcssín és a tõsín között lévõ csapadék (hó vagy jég) feltorlódhat, és nem engedi végállásba a kitérõt. Ekkor már a vasúti biztosítóberendezésben is zavart okozhat, és a vasúti közlekedés akadályoztatásához vezethet. Hasonló problémát jelent továbbá hideg és párás idõben az álló és a mozgó sínrészek egymáshoz fagyása is. Ezen problémák kiküszöbölésére alkalmazunk váltófûtõ berendezéseket. A fûtés módja szerint megkülönböztetünk: – villamos váltófûtést fûtõszállal, – villamos váltófûtést fûtõkábellel,
– gázüzemû váltófûtést égõfejjel, – geotermikus váltófûtést, – folyékony fûtõközeget keringetõ váltófûtést. Magyarországon a két legelterjedtebb fûtési mód a gázüzemû és a villamos (fûtõszállal történõ) váltófûtés. Cikkünkben ez utóbbinak egy lehetséges alkalmazását mutatjuk be a 25-ös vonalon telepített váltófûtési rendszerünkön keresztül.
hetõ és eltávolítható, míg a korábban alkalmazott megoldásnál a síngerincen aljközönként egy-egy furat elkészítését jelentette. A sínhõmérséklet-érzékelõk (fûtött és fûtetlen) elhelyezésénél rendszerünk szintén nem igényli a síngerinc fúrását. A váltókörzetben telepített váltófûtési körzetvezérlõ (VK) szekrény feladata a hozzá tartozó kitérõk be-, illetve kikapcsolása. Ez történhet emberi beavatkozással, valamint a telepített érzékelõk jelei alapján.
A rendszer bemutatása A kitérõk fûtésére egységesen 3300 mm hosszú fûtõszálakat alkalmaztunk, amelyek rögzítése a tõsín belsõ felére történik. Az 54-es és 60-as rendszerû kitérõk esetében a fûtõszálak felfogatása a síngerinc fúrása nélkül, lemezes felerõsítéssel készül. A Dunántúli Kft. által alkalmazott (és forgalmazott) fûtõszálakat úgy alakították ki, hogy a fejrésznél nem szükséges a síngerinc fúrása, így nem igényel fûtõtest csatlakozó dobozt.
3. ábra: Zalaszentiván elágazás VK2 szekrény
Le- és felszerelése lényegesen kevesebb idõt vesz igénybe a korábban alkalmazott fûtõszálakhoz képest. A felfogató lemez szerszámmal könnyen felhelyez-
A szabályozás az alábbi négy érzékelõ aktuális értéke alapján történik: – fûtött sín hõmérséklete (–50 °C–+100 °C), – fûtetlen sín hõmérséklete (–50 °C–+100 °C), – csapadékérzékelõ jele (0–100%), – környezeti hõmérséklet (–50 °C–+100 °C). Bármely érzékelõ meghibásodása esetén a program jelzést küld, majd a szabályozást úgy veszi figyelembe, hogy az adott érzékelõ alapján a kitérõk fûtése bekapcsoljon. (Természetesen a mûködési paraméterek alapján beállított többi érzékelõ jelének is a megadott tartományon belül kell lennie, hogy a fûtés ténylegesen bekapcsoljon.) Minden egyes érzékelõ ki/bekapcsolási értéke a programból egyszerûen paraméterezhetõ. Minden, idõzítéssel kapcsolatos változó értéke megadható, és egybõl elküldhetõ a vonalon elhelyezkedõ VK szekrények számára. Az így beállított értékek alapján valósul meg az az emberi beavatkozást nem igénylõ automata üzem. Mindezeket természetesen a megfelelõ jogosultsággal és jelszóval ren-
XVI. évfolyam, 3. szám
3
1. ábra: Fûtõszál felfogatása
2. ábra: Fûtõszál felfogatása a gyakorlatban
delkezõ személy végezheti, a berendezés kezelõje nem. A vezérlõ rendszer hibája esetén a berendezés folyamatos fûtésre kapcsol, az üzembiztonság érdekében bekapcsolja az adott szekrényhez tarozó kitérõk fûtését. A VK szekrények táplálása a vonalon minden esetben 25/0,231 kV, 50 Hz, 1 fázisú oszloptranszformátorról történik. A VK szekrény, az oszloptranszformátorszekrényben található fogyasztásmérõ és a feszültségfigyelõ berendezések jeleit fogadja. A fogyasztásmérõ adatai digitális úton kiolvashatóak, és a programban megjelenítésre kerülnek. A feszültségfigyelõ eszköz szerepe fontos, mivel a berendezés megkülönbözteti a transzformátornál lévõ feszültségkiesést (ami a felsõvezetéki rendszer hibájából eredhet) a VK szekrényben lévõ feszültségkieséstõl. A két különbözõ probléma elhárítását más-más szakszolgálat végzi. Minden HPC-vel (High Performance Controller) szerelt szekrény rendelkezik 24 V-os szünetmentes tápellátással, amelynek segítségével az aktuális zavarok akár több órán keresztül is továbbításra kerülnek. Természetesen feszültség kiesésekor a fûtõszál-meghibásodások már nem jelezhetõek, mivel ekkor a fûtés tápfeszültség hiányában lekapcsol. A berendezés kitérõ oldalanként képes a meghibásodott (kiesett) fûtõszálak számát jelezni. Kitérõ oldalanként impulzusadós fogyasztásmérõ berendezések szolgálnak a fûtõszálak darabszámának meghatározásához. A digitális impulzusokat a HPC digitális bemeneti kártyája érzékeli, és ennek alapján meghatározza a hibás fûtõszálak darabszámát. Átszelési (angol) váltók esetében négy oldalt különböztetünk meg, ami megfelel két darab egyszerû váltó áramkörének. Ez a mérési mód azt is lehetõvé teszi, hogy akár váltó oldalanként meghatározzuk és összevessük a fogyasztásokat. A VK szekrényeknél megkülönböztetünk MASTER SLAVE és SUB-SLAVE szekrényeket. A MASTER szekrény közvetlenül kommunikál a számítógépes kezelõfelülettel, és továbbítja a SLAVE szekrények információit. A SLAVE szekrények technikailag megegyeznek a MASTER szekrényekkel, más a feltöltött programjuk, kizárólag a MASTER szekrénnyel kommunikálnak. A SUB-SLAVE szekrények nem tartalmaznak HPC-t, többerû kábelen „kommunikálnak” a MASTER, illetve SLAVE szekrényekkel. A szekrény vezérlését egy ipari alkalmazásokra kifejlesztett kontroller (HPC) végzi, amely különféle ki- és bemeneti kártyákkal szabadon bõvíthetõ, és saját programmal rendelkezik. A VK szekrények állomáson belül adatátviteli kábelen vagy rádió mode4
4. ábra: Zalaszentiván VK1 MASTER szekrény és rádiós adatátvitele men keresztül, az állomások/körzetek távközlési kábelen vagy az SDH berendezésen keresztül optikai adatátviteli úton kommunikálnak egymással. A négy felügyeleti és a szombathelyi távfelügyeleti hely a MÁV Zrt. TEB LAN belsõ hálózatát használja. A rendszer kiépítése során Zalabér-Batyk állomáson megszûnt a forgalmi szolgálat, és igény mutatkozott a távfelügyeleti helyszínrõl történõ beavatkozásra is. Így a szombathelyi FET diszpécserközpontban elhelyezett számítógéprõl kezelni lehet a vonalon telepített összes váltófûtõ berendezés mindegyikét. A többéves tapasztalat és költségszámítások után arra a következtetésre ju-
tottunk, hogy felesleges kis és nagyállomás szerint megkülönböztetni körzeteket, így egységesen a nagyállomásra érvényes követelményeket alkalmaztuk. Minden egyes körzetnél ugyanazon rendszerelemek szerint épül fel, a kezelõi programban minden (nagyállomásra jellemzõ) információ lekérdezhetõ és megtalálható, az adott körzet méretétõl függetlenül. Ez még homogénebbé teszi a rendszert, és olyan többletinformációkat tartalmaz a kis állomásokra nézve, amelyekkel egy hibajelenség még jobban behatárolható. A berendezés kis karbantartás-igényû, moduláris elvû, így a meghibásodott alkatrészek cseréje könnyen végrehajt-
5. ábra: A szombathelyi központban látható monitorkép VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
ható. Megjegyzendõ hogy a váltófûtési követelményrendszerben megfogalmazott elveket betartva – többletfunkcióit tekintve – több rendszerelembõl áll, így az egyes alkatrészek meghibásodásának esélye is nagyobb. A rendszer elõnye hogy további kitérõkkel, VK szekrényekkel (max. 64 db) szabadon bõvíthetõ mind a hardveres, mind pedig szoftveres úton. A program képes fogadni és kezelni GSM adatátvitelen alapuló váltófûtési szekrényeket is, azok földrajzi elhelyezkedésétõl függetlenül.
A vonalon megvalósult váltófûtési rendszer fõbb technikai adatai
Váltószigetelés (izolált váltófûtés) A váltófûtési rendszerek költséghatékonyságának növelése érdekében a MÁV Zrt.-tõl engedélyt kértünk egy, a vonalon elhelyezkedõ fûtött kitérõ szigeteléssel történõ ellátására. A váltószigetelés lényege, hogy a fûtött szakaszon lévõ szigetelés felhelyezésével a kitérõ gyorsabban felfûthetõ a kívánt hõmérsékletre, illetve lassabban hûl le, így ez energiamegtakarításhoz vezet. A külföldi vasutaknál történt alkalmazás során 20-40% energiamegtakarítást tapasztaltak. Felszerelése könnyen és gyorsan elvégezhetõ, nem igényli a kitérõn lévõ fûtõszálak leszerelését.
A szigetelés felszerelésére 2011. január 18-án került sor Nemeskeresztúr 2. számú kitérõjén. Amennyiben az eszközzel kimutathatóan energiát lehet megtakarítani, úgy a jövõben jó alternatívája lehet a költségek optimalizálásának.
Összefoglalás A 25-ös vonalon telepített villamos váltófûtõ berendezés fontosabb tulajdonságait és funkcióit mutattuk be. Az eddigi tapasztalatok alapján elmondható, hogy Dunántúli Kft. a több generáción át tartó fejlesztés után a mai kor igényeihez igazodva egy stabil és jól használható be-
Érintett vasútvonal hossza: ~80 km (Boba deltavágány– Zalacséb-Salomvár állomás) Állomások/független körzetek száma: 13 Fûtõszálak száma: 544 Váltó csatlakozó dobozok száma: 158 Fûtött váltók száma: 80 VK szekrények száma: 27 Táplálási körzetek (oszloptranszformátorok) száma: 20 Telepített helyszíni PC-s munkaállomások: 4 Távfelügyeleti PC: 1 6. ábra: Zalaszentiván váltófûtési körzet vázlatos összeköttetési rajza A programról A program kezelése minimális számítástechnikai tudást feltételez, Windows alapú, könnyen kezelhetõ. Minden funkciót egérrel el lehet érni, sõt a vevõi igények szerint érintõképernyõ alkalmazása is lehetséges. A programban megjelenítésre kerül az aktuális körzet vágánysémája, jelölve a fûtött váltókat, az oszloptranszformátor szekrényeket, valamint VK szekrényeket. Az objektumok színjelölése a követelményrendszerben leírtak szerint jelzi a berendezés aktuális állapotát. Hiba esetén vizuális és hangjelzés figyelmezteti a kezelõt, ami csak akkor szûnik meg, ha az esemény nyugtázásra kerül. Ettõl függetlenül a hibajelzés a programban csak akkor múlik el, ha a hiba ténylegesen megszüntetésre kerül. A berendezés állapot- és hibajelzéseit a program tárolja, ezek lekérdezhetõek, és akár ki is nyomtathatóak. A program kapcsolatban áll az egyes váltófûtési körzetekkel, és folyamatosan kérdezi le azok információit. A lekérdezési ciklus idõtartama beállítható, így akár a GSM kapcsolattal rendelkezõ szekrények adatforgalma is korlátozható. A program lehetõséget nyújt gázüzemû és geotermikus váltófûtések kezelésére is.
7. ábra: Andráshida állomás állomásképe a programban
8. ábra: Fûtési parancs kiadása a PC-rõl XVI. évfolyam, 3. szám
5
Weichenheizung Boba–Bajánsenye
9. ábra: Nemeskeresztúr 2. számú kitérõ váltószigetelése
auf
Linie
Wir haben die wichtigtigste Funktionen und Eigenschaften der am Bahnlinie 25 ausgebaute elektrische Weichenheizungsanlage präsentiert. Laut dem bisherige Erfahrungen kann man sagen, dass der Dunántúli Kft. hat nach einer, durch mehrere Generationen dauernde Entwicklung eine stabile, gut benutzbare Anlage ausbauen. Bei Systemausbau beachtend auf der Verläßlichkeit und Sparsamkeit strebt nach der restlose Anforderungsverwirklichung. Ein Grundbedingung des ständigen Systembertiebs, dass die Systeminformationen und Systemfunktionen für der Bedienungs/Betriebsmannschaft eindeutig sein soll. Auch ein grosse Vorteil ist, dass über die in Fern stehende, bei schlechte Wetterbedingungen schwer zugängliche – Anlagen detailierte Informationen zu Verfügung stehen, so dass Fehler gut definierbar ist. Fallweise kann man den Fehler von Fern beheben, so die Instandhaltuing noch effizienter wird.
Point heating on Boba–Bajánsenye line
10. ábra: Ukk állomás váltófûtéssel szerelt kitérõje rendezést készített. A rendszer megépítésénél a megbízhatóságot és az energiatakarékosságot szem elõtt tartva törekedett a váltófûtési követelmények maradéktalan betartására. A berendezés folyamatos mûködéséhez alapvetõ feltétel, hogy az üzemeltetõ és kezelõ személyzet tisztában legyen a rendszer által szolgáltatott információkkal, ismerje azok pontos mûködését.
További nagy elõnye, hogy a nagy távolságban lévõ – és általában rossz idõjárási körülmények között nehezen megközelíthetõ – berendezésekrõl részletes információkat kapunk, így a hiba oka könnyen behatárolható. Adott esetben távolról beavatkozhatunk, így ennek köszönhetõen a berendezés karbantartása még hatékonyabbá tehetõ.
6
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
We have presented the features and functions of the 25th lines electric point heating system. The developments have been made by Dunántúli Ltd resulted a stable and well developed equipment which is up to current requirements. We focused especially on the system’s reliability and on the energy savings at the execution of the system in order to keep the requirements of point heating fully observed. For keeping the system operated properly it is required that both the operator and the staff fully understand its operation. One of the great advantages of the system is that it is possible to get detailed information and to define the problem through the system from a long distanced and inaccessible located equipment in case of bad weather condition. Therefore it is possible to act immediately and last but not least the maintenance of the system can be made more efficiently.
Vasúti térvilágításban alkalmazható lámpatestek vizsgálati módszere és eredményei a MÁV Zrt. TEB Központnál © Pálmai Ödön, Ujváry István
Bevezetés A vasúti térvilágításban Magyarországon tömegszerûen alkalmazott lámpatestek és fényforrások az utóbbi 30 évben általában megelõzték kiemelkedõen energiatakarékos és fényszennyezést csökkentõ megoldásaikkal a közvilágításban telepített lámpatesteket és fényforrásokat mind a MÁV Zrt., mind a GYSEV Zrt. területén. Mindez köszönhetõ azon szakembereknek, akik vasúti kötõdésük és világítástechnikai szakmájuk révén folyamatosan fejlesztették a gyártókkal együttmûködve a vasúton alkalmazott lámpatesttípusokat, illetve akik a karbantartási tevékenység során munkájukkal és ötleteik megvalósításával elõsegítették a szakma fejlõdését. Az új és korszerû lámpatestek és fényforrások fejlesztése és alkalmazása, hasonlóan más mûszaki területekhez, napjainkban óriási lendületben van. Az energiatakarékosság, mint alapkövetelmény és a pénzügyi válságidõszakok által kikényszerített költségcsökkentési tényezõk a gyártókra és a felhasználókra, így a MÁV Zrt.-re is erõs hatással vannak. A MÁV Zrt. részérõl jelentõs fogadási igény van a korszerû lámpatest- és fényforrástípusokra, a gyártók és forgalmazók kiváló piacot látnak a vasúti közlekedési területek közvilágítási és egyéb lámpatesttípusainak értékesítésére. Ez láthatóan megvalósul az EU által részfinanszírozott rehabilitációs és a tömeges felújítási munkákban is. A jelenlegi mûszaki környezetben meg kell találni azt az egységes vizsgálati módszertant, amely alapján kialakítjuk a lámpatestek mérési rendszerét és megállapítjuk alkalmazhatósági feltételeit vasúti térvilágítási hálózatokon. A MÁV Zrt. TEB Központ MSZSZ-ben meghatározott feladata új berendezések, rendszerek, részegységek típusvizsgálata, mérése, funkcionális és biztonságtechnikai vizsgálata, minõsítése. Ennek keretében a TEBK erõsáramú osztálya 2010-ben kialakította a vasúti térvilágításban alkalmazható lámpatestek vizsgálati metódusát.
A vizsgálat célja A 33/2007 (XI. 30. MÁV Értesítõ 36.) ÜÁVIGH sz. üzletági általános vezérigazgató-helyettesi utasítás, a „Vasúti Világítástechnikai Kollégium állásfoglalása a vasúti világítási berendezések követelményeirõl” rögzíti a telepíthetõ lámpatestek és fényforrások részletes elõírásait. A gyártók által korábban vasúti alkalmazásra fejlesztett vagy arra alkalmas eszközök elõminõsítéssel, de nem egységes rendszerben való ellenõrzõ mérések és megvilágítás számítások elvégzésével kerültek be a lámpatest-katalógusba. A kialakított módszertan célja, hogy a vizsgált gyártmányok az ellenõrzési rendszerben egységes módszertannal, kiszámítható úton, rövid határidõn belül vizsgálatra kerüljenek, és annak sikeres és jegyzõkönyvvel igazolt befejezésével bekerülhessenek a MÁV Zrt. lámpatestkatalógusába.
Elvárások az alkalmazott berendezéssel szemben Biztonsági szempontok: – Áramütés elleni védelem, érintésvédelmi besorolás. – Magas ütésállósági fokozat, ütésvédelem biztosítása. – Tûz- és robbanásveszély elleni védelem. – Zárlatállóság. – Hõállóság. – Elektromágneses kompatibilitás. Üzembiztonsági szempontok: – Széles gyártmányteljesítmény-tartomány lépcsõzetesen kiválasztható berendezésekkel, optimalizálható hatásfokkal. – A vizsgált berendezés rendelkezzen bevizsgálási dokumentációval és feleljen meg az elektromos berendezésekrõl, valamint megfelelõségükrõl szóló 3/2001. (I. 31.) MEHVM rendelet szerinti követelményeknek. – Megfelelõ szerelési lehetõség és védettségi osztály kültéri alkalmazáshoz. – Felharmonikus és flickermentes üzem. – Teljesítménytényezõ pontossága, cos fi=1 körüli induktív érték biztosítása a hálózat csatlakozási pontja felõl mérve, bármely üzemállapotban. XVI. évfolyam, 3. szám
– A kapcsolási, hálózatkimaradási esetben gyors stabilizálási idõ. Üzemeltetõi szempontok: – Alacsony karbantartási igény, karbantartási költségek csökkenése. – Magas fényhasznosítás, magas berendezés-hatásfok. – Fényforrás-élettartam. – Alacsony hõdisszipáció. – Öntisztulás. – Szabályozhatóság (dimmelés), vezérlés. – Energiatakarékosság. – Mûködési megfelelõség – Telepítési körülményeknek való megfelelõség. – Környezeti megfelelõség. – Szállíthatóság, tárolhatóság. – Csatlakoztatás egyszerûsége. Vizsgálati helyszín kiválasztása: A vizsgálati helyszín kiválasztásnál a következõ szempontok játszottak szerepet: – Kevés zavaró fényforrás legyen a mérési helyszín közelében, a mérésre ne legyenek hatással általunk nem befolyásolható lámpatestek. – Nagy kiterjedésû mérési terület, jelentõs számú mérési ponttal a mérési hibák csökkentése érdekében. – Felsõvezeték közeli környezet, a kapacitív és induktív csatolások visszahatásának vizsgálata érdekében. – MÁV-kezelésû terület az állandóan rögzített mérési pontok megõrzése érdekében, a mérési helyszín könnyen megközelíthetõ legyen, a mérés reprodukálhatósága miatt. – Már hosszabb ideje mûködõ, homogén világítási berendezés legyen. Az elõírt feltételeknek Polgárdi-Tekerespuszta megállóhely 2006-ban épített térvilágítási berendezése felelt meg. Az sk+15 magas peron 250 méter hosszúságú, ebbõl a kis forgalom miatt mintegy 150 méter került megvilágításra. A 6,5 méteres fénypontmagasságú tûzihorganyzott kandeláberek egymástól 27 méter távolságban vannak, vágánytengelytávolságuk 4,5 méter. Ez a terület a PVTK Pécs Erõsáramú Alosztályával együttmûködve a TEBK hivatalos mérõhelye alacsony fénypontmagasságú lámpatestek vizsgálatára. Lásd 1. rajz. A mérési helyszínen TUNGSRAMSchréder gyártmányú MC 2 1312/FG/SR lámpatestek vannak 1x70 W LU fényforrással szerelve. Lásd 1. kép. Vizsgálatok általános leírása A vizsgálatok során a 33/2007 (XI. 30. MÁV Ért. 36.) ÜÁVIGH sz. üzletági általános vezérigazgató-helyettesi utasítás a 7
1. rajz gáló laboratóriumába. A vizsgálat során a felszerelt lámpatest fénytechnikai jellemzõit, kivitelét, szerelhetõségét, technikai paramétereit és mûködõképességét vizsgáltuk, a méréshez elkészített mérési tervek alapján.
Fénytechnikai vizsgálat lépései
1. kép Vasúti Világítástechnikai Kollégium állásfoglalása a vasúti világítási berendezések követelményeirõl és a MÁVSZ 29503:1999 Vasúti világítás, Szabadtéri világítás szabvány elõírásai kerültek figyelembe vételre.
Minden vizsgálathoz átadásra kerül 4 lámpatest, amelybõl 3 felszerelésre és mérésre került a MÁV Zrt. TEB Központ hivatalos mérõhelyén, ahol szerelés közben is megvizsgálhattuk, 1 bekerült a MÁV Zrt. TEB Központ erõsáramú vizs-
8
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
Idõpont és mérési körülmények rögzítése. Kiegészítõ mérések elvégzése (feszültség- és áramviszonyok, hõmérséklet, páratartalom). A mérés során a COSILUX mûszerrel mérjük és írásban rögzítjük a peronvilágítás megvilágítás mérési eredményeit a következõ módokon: 1. Területi eredmények méréséhez 3 sorban mérünk, mindhárom lámpatest mûködése közben. A sor a vágánytengelytõl 1,5 m távolságban, a lámpatestek tartóoszlopaitól 3,0 m távolságban, B sor a vágánytengelytõl 3,0 m távolságban, a lámpatestek tartóoszlopaitól 1,5 m távolságban, C sor a vágánytengelytõl 4,5 m távolságban, a lámpatestek tartóoszlopaitól 0,0 m távolságban.
2. Vonali eredmények méréséhez 1 sorban mérünk, mindhárom lámpatest mûködése közben. A sor a vágánytengelytõl 2,5 m távolságban, a peronszegélytõl 0,95 m távolságban. 3. Területi eredmények méréséhez 3 sorban mérünk, egy lámpatest mûködése közben. A sor a vágánytengelytõl 1,5 m távolságban, a lámpatestek tartóoszlopaitól 3,0 m távolságban, B sor a vágánytengelytõl 3,0 m távolságban, a lámpatestek tartóoszlopaitól 1,5 m távolságban, C sor a vágánytengelytõl 4,5 m távolságban, a lámpatestek tartóoszlopaitól 0,0 m távolságban. 4. Vonali eredmények méréséhez 1 sorban mérünk, egy lámpatest mûködése közben. A sor a vágánytengelytõl 2,5 m távolságban, a peronszegélytõl 0,95 m távolságban A mérés elsõ szakaszában próbamérést végzünk a megrendelõ képviselõjével egyeztetett helyeken, és vizsgáljuk a lámpatest pontos beállítását. Ha lámpatestet sikerül úgy beállítani, hogy az megfelel a hipotéziseknek, akkor kerül sor a mérés második szakaszára. A mérés második szakaszában este, sötétedés után kerül sor a peron megvilágítottságának mérésére. A mérési eredmények gyors feldolgozása és egyeztetése a megrendelõ képviselõjével. A mérés során a peronvilágítás a normális üzemi beállítások szerint mûködik. Az áramkörök az idõkapcsoló és fényérzékelõk jelei alapján kapcsolódtak ki és be. A mérés befejezése után a felszerelt lámpatestek a helyszínen maradnak, és a következõ típusú lámpatestek mérésig kísérleti üzemmódban vannak.
A lámpatest használati utasítása alapján meghatározott alkalmazási hõmérséklet-tartomány szélsõ értékein TA min./ max. történõ üzemeltetés vizsgálata meghatározott idõtartamban. Az idõtartam alatt folyamatosan mérjük a lámpatest által felvett feszültség és az áram értékeit. Az elõírt hõmérsékleti tartományban a lámpatest által felvett feszültség- és áramértékek változásának vizsgálata, a külsõ hõmérsékletet 5 °C-os lépésekben változtatása mellett. Az egyes hõmérsékleteken állandósult állapotban értékeljük a feszültség és az áram értékeit. A mérés során a lámpatestet, biztosítva a klímakamrában a szabad hõáramlást, a Weiss WT-240/70 klímakamrába helyezzük, majd Magyarország átlagos éves középhõmérsékleti értékérõl (10 °C) indulva 5 °C-onként, 10 perces lépésekben emeljük a hõmérsékletet, egészen a maximális alkalmazási hõmérsékletig. A maximális alkalmazhatósági hõmérséklet elérésekor 1 óra idõtartamban itt üzemelünk, majd elkezdjük csökkenteni a klímakamrában a hõmérsékletet 5 °C-onként, az elõbbiekhez hasonló módon egészen a minimális alkalmazási hõmérsékletig. A minimális alkalmazhatósági hõmérséklet elérésekor 1 óra idõtartamban itt üzemelünk, majd elkezdjük növelni a klímakamrában a hõmérsékletet 5 °Conként, +10 °C-ig. Lásd 1. ábra. A mérést még két ciklusban teljes egészében megismételjük. Minden hõmérsékleten mérjük a lámpatest feszültség- és áramértékeit a Transanal 16 harmonikus spektrum és tranziens analizáló készülékkel. A mérési eredmények gyors feldolgozása és egyeztetése a megrendelõ képviselõjével.
Hõkamerás vizsgálat Klímakamrás vizsgálat lépései Idõpont és mérési körülmények rögzítése. Kiegészítõ mérések elvégzése (feszültség- és áramviszonyok, hõmérséklet).
Idõpont és mérési körülmények rögzítése. Kiegészítõ mérések elvégzése (feszültség- és áramviszonyok, hõmérséklet). A lámpatest felületi hõmérsékletmérése és melegedésvizsgálata normál al-
1. ábra XVI. évfolyam, 3. szám
kalmazási hõmérséklet-tartományban a használati utasításban meghatározott alkalmazási hõmérséklet-tartomány szélsõ értékei TA min./max. és a 20 °C hõmérsékleten statikus hõállapotban történõ üzemeltetés vizsgálata. A lámpatestet tartószerkezetre helyezzük, és 1 óra melegedési idõ után 20 °C környezeti hõmérsékleten FLUKE TIR hõkamerával a lámpatest jellemzõ beállításairól felvételeket készítünk. A felvételek készítése közben a lámpatest anyagának megfelelõ emissziós tényezõvel dolgozunk. A mérés felvételeit egy ciklusban készítjük el. A mérési eredmények gyors feldolgozása és egyeztetése a megrendelõ képviselõjével.
Értékelés, mérési tapasztalatok A mérésre 2011-ben 6 lámpatesttípusra van megrendelésünk, ebbõl kettõ vizsgálata már befejezõdött. A PERCEPT Kft. rendelte meg az általa forgalmazott, RUUD LIGHTING EUROPE S.R.L. Via Dei Giunchi 52/54 – 50145 Firenze EU gyártmányú közvilágítási lámpatest MÁV Zrt.-nél történõ minõsítõ vizsgálatok elvégzését. A vizsgált lámpatest RUUD LIGHTING – LEDWAY ROAD TS MNT.7 30LED CL1 SV típusú. A vizsgálathoz a forgalmazó rendelkezésre bocsátotta a lámpatest mûszaki adatait, megfelelõségi tanúsítványait és az általuk végzett mintaszámítások eredményeit.
Fénytechnikai vizsgálat A vizsgált lámpatest 30 db 525 mA elõfeszített LED fényforrással és külön-külön lencserendszerrel szerelt kivitel. Alkalmazási feszültségtartománya 220-240 V ± 10% (50 Hz), mûködési tartománya 120-277 V. Érintésvédelmi osztály: I. A lámpatest anyaga részben alumíniumötvözet elektrosztatikus végfestésû poliészter bevonattal, részben eloxált alumínium. A lámpatest zárt, lapos kivitelû. A lámpatest védettsége IP 66. A fényforrások védettségét a lámpaház biztosítja. Lámpaburával nem rendelkezik, a fényforrások mechanikai védelmét a lámpaház biztosítja. Szerelhetõsége vízszintes és függõleges oszlopkaron is biztosított (–5° + 115°), a rögzítés mérete megfelel a MÁV Zrt. alkalmazási gyakorlatának. A lámpaház alulról, segédeszköz nélkül nyitható, leesés ellen biztosított. A szerelvényekhez való hozzáférés nyitott állapotban akadálytalanul biztosítható. A szerelvények villamos és mecha9
nikus rögzítése segédeszköz nélkül oldható és köthetõ. A szerelvények túlfeszültség elleni védelme megoldott. A fényforrásokhoz való hozzáférés a lámpaház nyitása nélkül biztosítható. A lámpatest villamos csatlakozása elõre szerelt TH 405 típusú, IP 68 védettségû Weiland RST 203 típusú gyorscsatlakozóval biztosított. A mintadaraboknál a lámpatest szerelése és vizsgálata során nem találtunk problémás területet. A lámpatest kialakítása esztétikus, a közlekedési környezetbe illeszkedõ. A lámpatestek fénytechnikai mérési eredményeit a 2. ábra tartalmazza.
Klímakamrás vizsgálat A vizsgált lámpatest alkalmazási hõmérséklete TA min./max. –40 °C/+55 °C. A lámpatest anyaga biztosítja, hogy a hõmérsékleti szélsõ tartományok között a lámpaház nem károsodik. A mintadarabnál a lámpatest egyik hõmérsékleti értékén sem találtunk problémás területet. A lámpatestek klímakamrás mérési eredményeit a 3. ábra tartalmazza.
Hõkamerás vizsgálat A vizsgált lámpatest vizsgálati hõmérséklete 20 °C.
2. kép A lámpatest anyaga biztosítja a fényforrásokból eredõ hõ elvezetését, a felületek érintési hõmérséklete nem haladja meg az érinthetõ tartományt. (A kép Fahrenheit-skálában készült.) A lámpatestek hõkamerás mérési képét a 2. kép tartalmazza. A TUNGSRAM-Schréder Zrt. rendelte meg az általuk gyártott EVOLO 2 közvilágítási lámpatest MÁV Zrt.-nél történõ minõsítõ vizsgálatok elvégzését. A vizsgált lámpatest 45 W Cosmopolis fényforrással szerelt típusú.
2. ábra
3. ábra 10
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
A vizsgálathoz a forgalmazó rendelkezésre bocsátotta a lámpatest mûszaki adatait, megfelelõségi tanúsítványait és az általuk végzett mintaszámítások eredményeit.
Fénytechnikai vizsgálat A vizsgált lámpatest 51 W villamos teljesítményû Cosmopolis fényforrással szerelt kivitel. Alkalmazási feszültség tartománya 220-240 V ± 10% (50 Hz), mûködési tartománya 120-277 V. Érintésvédelmi osztály: I. Védettsége Sealsafe® IP 66 a teljes lámpatestre. A ház és a fedél festett alumíniumötvözet öntvénybõl készült. Az optikai tér mélyhúzott, polírozott és eloxált alumíniumtükörbõl, valamint alacsony profilú, IK 08 védettségû síküvegburából épül fel. Az induktív vagy elektronikus mûködtetõ egység a szerszám nélkül bontható csatlakozóval rendelkezõ szerelvénylapon található. Opcióként az optikai tér és a szerelvénytér közé hõelválasztó lemez szerelhetõ, ami erõsíti a ház külsõ hûtõbordáinak hatását, ezáltal növeli az alkatrészek élettartamát. Az optikai és a szerelvénytér IP 66 védettsége optimális világítási teljesítményt biztosít a lámpatest teljes élettartama alatt. A lámpatest egyszerû elforgatható rögzítõ rendszerrel rendelkezik, amely lehetõvé teszi a karra vagy oszlopcsúcsra való felszerelést. A lámpatérben lehetõvé teszi a jövõben kifejlesztendõ optikáknak, vezérlõegységeknek és energiamenedzsmentrendszereknek késõbbi beszerelését. Felületvédelem: poliészter porfestés, alapszín: RAL 7030. A szerelvénytér alacsony hõmérsékletû, biztosítja az elektromos alkatrészek
hosszú élettartamát. A szerelési csavarrögzítés vandálbiztos. A ház festett alumíniumöntvénybõl készült, és külsõ hûtõbordákkal rendelkezik, amelyek elvezetik a hõt az elektronikus elõtétrõl, ezáltal még alacsonyabb hõmérsékletû mûködést biztosítanak. A beépített tükrök választéka és a többféle foglalatállás pontos optikai beállítást és a környezethez alkalmazkodó, kontrollált fényeloszlást tesz lehetõvé. Negyed fordulattal oldható a fényforrásfoglalat, rugalmas tömítéssel Egy rozsdamentes acél zárókar van a fényforrás és a szerelvénytér eléréséhez. Opcióként áramlopásgátló csavar is rendelkezésre áll. A szerelõlemezre rögzített mûködtetõ egység gyorscsatlakozású, dugasszal és aljzattal ellátott (opcióként: fix elektronikus elõtét a gyors és megbízható csatlakoztatás érdekében). A lámpatest nyitása hosszú élettartamú fémzsanérral valósul meg. A nagy nyílásszög elõsegíti a karbantartást, mivel a munka bármelyik oldalról elvégezhetõ. A lámpatest szerszám nélkül, az ernyõ elülsõ részére szerelt rozsdamentes acélkarral kinyitható. Szerelhetõsége vízszintes és függõleges oszlopkaron is biztosított (–5° + 115°), a rögzítés mérete megfelel a MÁV Zrt. alkalmazási gyakorlatának. A lámpaház alulról, segédeszköz nélkül nyitható, leesés ellen biztosított. A szerelvényekhez való hozzáférés nyitott állapotban akadálytalanul biztosítható. A szerelvények villamos és mechanikus rögzítése segédeszköz nélkül oldható és köthetõ. A szerelvények túlfeszültség elleni védelme megoldott. A mintadaraboknál a lámpatest szerelése és vizsgálata során nem találtunk problémás területet. A lámpatest kialakítása esztétikus, közlekedési környezetbe illeszkedõ. A lámpatestek fénytechnikai mérési eredményeit a 4. ábra tartalmazza. A lámpatest klímakamrás és hõkamerás vizsgálata folyamatban van. Megrendeléseink között szerepel még ebben az évben nátrium és LED fényforrású TUNGSRAM-Schréder, DML fényforrású DML Európa és nátrium fényforrású SITECO, valamint LED fényforrású TIVI lámpatestek vizsgálata is.
Összefoglalás Az elvégzett mérések, azok feldolgozása és elemzése során megállapítható, hogy mindegyik lámpatest teljesítette azt az alapfeltevést, amely szerint az alacsony fénypontmagasságú környezetben a világítási jellemzõik megfelelnek a MÁV rendszerében való alkalmazáshoz.
4. ábra A mérések kiterjedtek a felharmonikus és a flicker vizsgálatra is, mindegyik lámpatest teljesítette az elvárásokat. A berendezések mûszaki bizonylatai és átadott mérési jegyzõkönyvei igazolták az elvárásokat. Az általunk készített mérési jegyzõkönyvek és a részletes mérési eredmények a MÁV Zrt. TEB Központ dokumentumtárában megtalálhatóak. Megállapítható az elvégzett vizsgálatok alapján, hogy a MÁV rendszerében tömegesen alkalmazott, nagynyomású nátrium fényforrással szerelt lámpatestek cseréinél célszerû figyelembe venni a más fényforrással szerelt, korszerû kivitelû, energiatakarékos lámpatesteket. Továbbgondolva, ideje megújítani elõírásrendszerünket és utat nyitni az új típusú fényforrásokkal szerelt, vasúti vi-
lágításra alkalmas közvilágítási lámpatestek elterjedésének, abban az esetben, ha erre a forrás rendelkezésre áll, és a csere gazdaságossági számítása során lehetõséget ad üzemeltetési költség megtakarítására, lehetõvé teszi a felújítás vagy beruházás rövid idejû megtérülését.
Köszönetnyilvánítás Köszönet illeti a MÁV Zrt. PVTK Pécs erõsáramú munkatársait a helyszín biztosításáért, valamint a MÁV Zrt. TEB Központ kollégáit a mindennapi feladatuk mellett a mérési és adatfeldolgozási feladatokban nyújtott munkájukért. Lektorálta: Tóth Mihály, MÁV Zrt. TEB Központ
Testmethoden und Testergebnissen in Eisenbahnleuchtung Die Entwicklung der neuen und modernen Leuchten und seiner Anwendung ist hautzutage – ähnlich anderen technischen Gebieten – auf dem Strumf. In der modernen technischen Umgebung soll eine entwickelt werden und von dieser Methode soll ein Messersystem und die Bedingungen der Anwendung aufgebaut werden. Die Experten und die Messerbasis von dem MÁV Zrt. TEB Zentrum sind geeignet für solche Forschung und für die Erklärung der Anwendung. Es kann durch den Grund der ausgeführten Prüfungen erkannt werden, dass bei MÁV in grosse Zahl verwendete Leuchten, die mit Hochdruck-Natrium-Lichtquelle füllen sind, günstig mit anderen moderne Lichtquelle gefüllt Leuchten umzuwechseln ist.
Test methods and results on lamps for railway lighting Development and application of the new and modern luminaries and lamps, it is in huge movement similarly to other technological fields in these days. The MÁV Zrt. needs the modern luminaries and lamps too. The manufacturers and dealers see perfect market in railway for sale of the public lightings and other types of luminaries. In the present-day technical environment it has to develop that test methodology which with we can establish the measuring systems and determine the conditions of applicability of luminaries. The specialists and measuring base of MÁV Zrt. TEB Központ (Hungarian State Railways Co. Telecommunication, Electrification and Signalling Center) is capable to carry out this kind of tests and establish of applicability. Based on the performed test it is determine, that in the future at the change of luminaries equipped with high pressure sodium lamps, and applied huge amount in the system of MÁV, it has to take into consideration luminaries with different lamps, which have modern design and good efficacy too. This is the time to reform our system of regulation and give way luminaries equipped with new type of lamps, provided it is acceptable for railway lighting from technical aspects, and the change or renewal is reasonable from economic aspects too.
XVI. évfolyam, 3. szám
11
Vonatfelvételi „call center” a MÁV-nál © Kõvári István 1. Vonat- és kocsiadatok rögzítése A vonat- és kocsiadatok (belsõ) rögzítését – gyûjtõfogalommal élve a vonatfelvételt – jellemzõen a Pályavasút vonatátvevõ és -felvevõ munkavállalói végzik, amihez a szükséges adatokat a (külsõ) vonatfelvételre jogosultak – akik általában más vasútvállalat munkavállalói – rádió adóvevõ eszköz, mobiltelefon igénybevételével vagy írásban összesítve adják meg (akár fax alkalmazásával is). A vonatok adatainak rögzítése tehát két alapvetõ munkafázisra bontható: – az adat vagy információ keletkezési helye, amely jellemzõen a vasúthálózat bármely állomása vagy szolgálati helye lehet, – az adat vagy információ fogadási helye, ahol a rögzítés a MÁV Szállításirányítási Információs Rendszerébe (továbbiakban: SZIR) történik. Könnyen átlátható, hogy a vonat- és kocsiadatok keletkezési és fogadási helyének nem kell földrajzilag egybeesnie, viszont ez utóbbinak rendelkeznie kell megfelelõ távközlési és informatikai háttérrel. A vonat- és kocsiinformációk egyik alapját képezõ vonatfelvételhez, az adatok gyors, pontos és valós idejû rögzítéséhez a Pályavasútnak – mint a vonatközlekedést biztosító MÁV-szervezetnek – elemi érdeke fûzõdik, mivel ezek az adatok jelentik a pályavasúti teljesítmények és szolgáltatások elszámolási alapját is. Ezért a MÁV projektet indított az adatrögzítés korszerû informatikai és telekommunikációs háttérrel való támogatására, valamint az adatrögzítõ személyzet munkaidejének jobb, egyenletesebb kihasználása érdekében. A kivitelezést a Synergon Rendszerintegrátor Kft. és a Sonorys Technology GmbH. végezte. Az új rendszerrel szemben támasztott alapvetõ elvárások: – A vonat- és kocsiadat-rögzítés folyamatosságának rugalmas biztosítása. – Az adatbevitel biztonsága. – Az adatrögzítést végzõ személyzet munkaidõ-felhasználása hatékonyságának javítása. – A rendszer hosszú távú alkalmazhatósága, fejleszthetõsége. – IP-alapú rendszer. – A beszélgetések hangrögzítése. – A kizárólag adatrögzítésre szolgáló vezetékes telefonkészülékek. – A külsõ vonatfelvételi tevékenység támogatásához csepp- és ütésálló mobiltelefon készülékek, megfelelõ darabszámú pótakkuval és töltõvel. 12
– Beállítható kapcsolási sorrend. – Magas rendelkezésre állás. – A tevékenységgel szemben támasztott valamennyi szakmai és felhasználói elvárás biztosítása. A vonat- és kocsiadatok rögzítésével kapcsolatos adminisztratív feladatok optimalizálására egy korszerû, ún. központi hívásirányítási rendszeren (call center technológia) alapuló call center került kialakításra, ahol az alkalmazott mûszaki megoldás biztosítja, hogy a vasúti hálózat bármely pontján keletkezõ információ (adat) a rögzítésre kijelölt helyszínre eljusson. A rendszer a bejövõ hívásokat olyan adatbeviteli helyekre irányítja, ahol folyamatosan (0-24 óra) fogadják azokat, ezzel biztosítva a szállítással foglalkozó vasútvállalatok számára a nagyfokú rugalmasságot, tevékenységük minél magasabb színvonalú támogatását. A technológia lehetõvé teszi továbbá, hogy amennyiben a tevékenység ellátására kijelölt ún. elsõdleges rögzítési munkahely leterheltség vagy egyéb probléma miatt nem képes a hívás fogadására, akkor egy másodlagos – szabad kapacitással rendelkezõ – munkahely vegye át a feladat ellátását. A hívás megszakadása esetén – mivel az adatrögzítést végzõ munkatársak egyazon adatbázisba dolgoznak – az adatrögzítés bármelyik, szabad kapacitással rendelkezõ munkahelyen folytatható. A nagyfokú rugalmasság és az adatrögzítés folyamatosságának biztosítása érdekében 21 vasútállomáson 29 adatrögzítõ munkahely került kialakításra. 2. A MÁV VoIP (Voice over IP) környezete A MÁV vonatfelvételi call center a Cisco Unified Contact Center (a Cisco, miután a call center szoftverekben megoldotta a telefonhívások, SMS-ek, faxok és e-mailek egységes hívásirányítását és kezelését, a call center helyett áttért a contact center kifejezés használatára) megoldását alkalmazza, amely a MÁV-nál már üzemelõ Cisco IP telefonrendszer hívásvezérlõire (Call Manager) és Voice Gatewayekre támaszkodik. A MÁV Cisco IP hangátviteli környezete négy Cisco Call Managert magába foglaló clusterbõl áll, a hat helyi szegmense közvetlenül, egy-egy Voice Gatewayen keresztül csatlakozik a MÁV MD-110 alközpontjaihoz, így az IPalapú kommunikáció számára mindig lehetõség van a hagyományos telefonrendszer felé történõ hívásirányításra. Call Manager szerver és Voice Gateway az alábbi helyszíneken van telepítve: – a Budapesti Távközlési Alosztály épülete, Budapest, Horog utca, VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
– a Távközlõ, Erõsáramú, és Biztosítóberendezési Központ épülete (TEB Központ), Budapest, Kmety utca, – Miskolc, igazgatósági épület, – Pécs, igazgatósági épület. Telepítésre került további két önálló Voice Gateway Szombathely és Szeged igazgatósági épületeiben. Mindegyik Call Manager önállóan 1000 db IP telefonkészülék hívásvezérlési feladatait képes ellátni, ami szükség esetén további Call Managerek telepítésével rugalmasan bõvíthetõ. Mint látható, a VoIP rendszer – kihasználva az IP hálózat redundáns útvonalait is – nagyfokú redundanciával rendelkezik, ez a call center számára megfelelõ rendelkezésre állást biztosít. A MÁV-nál kialakított Cisco VoIP környezetet az 1. ábra szemlélteti. Az egyes IP telefonkészülékek számára az elsõdleges kiszolgáló mindig a helyi Call Manager, a másodlagos szerver kijelölése azonban területenként változó. A vidéki telepítésû készülékek mindig a budapesti TEB Központban elhelyezett szervert használják másodlagos vezérlõnek, míg a Bp. TEB Központ és Bp. Távközlési Alosztály telephelyek szerverei kölcsönösen egymás tartalékaiként üzemelnek. Az egyes telephelyek kialakítása a 2. ábrának megfelelõen alakul. A forgalomirányítási rendszer funkciójának kialakításakor azt az alapelvet követtük, hogy „a hang mindig az IP közegben utazzon a legtöbbet”. Ez azt jelenti, hogy egy IP telefonról kezdeményezett, másik régió felé irányított hívás mindig a távolvégi régió Gatewayén lépjen át a távolvégi régió PBX rendszerébe. Ezzel a módszerrel minimálisra lehet csökkenteni a különbözõ rendszerek közötti jelzésrendszerbeli problémákat. Abban az esetben, ha a hívás régión belüli, az egyes telephelyeken belüli forgalom közvetlenül a helyi Voice Gatewayen kerül átadásra. 3. A vonatfelvételi call center mûszaki kialakítása A call center a MÁV hagyományos telefonhálózatához a Cisco Voice Gatewayek segítségével képes csatlakozni. Ezek a Gatewayek teszik lehetõvé, hogy a call center a külsõ vonatfelvételre használatos mobiltelefonokról elérhetõ legyen. A mobil hívások fogadását egy GSM adapter végzi, amelynek alkalmazásával jelentõs hívásköltséget tud megtakarítani a MÁV, mert az adapterbe helyezett „MÁV”-os SIM kártyák és a szintén MÁV használatában lévõ mobiltelefon készülékek jelentõs kedvezménnyel, bizonyos esetekben díjmentesen hívhatják egymást. A GSM adapter a következõ szolgáltatásokat képes nyújtani: – Least Cost Routing (hatékony, költségalapú útvonalválasztás), – SMS-küldés/fogadás,
1. ábra: A MÁV VoIP környezete és illesztése a hagyományos alközponti rendszerekhez
– 3G-s hálózat támogatása, – csatornánként 8 SIM kártya használatának lehetõsége, – 2 db E1 interfész. A berendezés 32 egyidejû hívást képes kezelni és továbbítani E1 interfészein keresztül a MÁV Voice Gatewaye felé, azon – illetve az IP hálózaton – keresztül a call centerbe. Szintén a Voice Gatewayen keresztül valósul meg a MÁV hagyományos központhálózatából érkezõ hívások továbbítása a call center felé. A call center kialakítását, az alkalmazott technológiák egymással való kapcsolatait a 3. ábra szemlélteti. Magát a Cisco Unified Contact Center megoldását alkotó szoftverek a TEB Központ szervertermében elhelyezett Cisco UCS blade kiszolgálón létrehozott virtuális környezetben mûködnek. A call center kiszolgálását ebben a környezetben kilenc virtuális gép látja el, redundáns kiépítésben. A call center kialakításánál alkalmazott szoftverkörnyezet MS Windows Server és MS SQL Server alapú. A bõségesen rendelkezésre álló hardver erõforrások a rendszer dinamikus bõvítését, illetve más call center jellegû funkciók késõbbi integrálását is lehetõvé teszik.
2. ábra: Telephelyek kialakítása
4. ábra: A MÁV vonatfelvételi call centert kiszolgáló szerverek A Cisco Unified Contact Centere szorosan együttmûködik a MÁV Call Manager clusterével, mivel az alapvetõ hívásirányítási funkciókat ez a cluster látja el. Az adatrögzítõ munkahelyeket a projektben korszerû számítógépekkel és headsettel ellátott Cisco 6941-es IP telefonokkal szerelték fel. 3. ábra: A call centerrel támogatott vonatfelvétel és -átvétel mûszaki kialakítása – Call Back (SMS & Voice) visszahívási szolgáltatás, – SMS-küldés nincs válasz esetén, – távoli menedzselhetõség,
– CDR (hívásregisztrálás), – belsõ memória, amely legalább 245 000 hívásrekordot tud tárolni, – 32 GSM/3G csatorna kezelése, XVI. évfolyam, 3. szám
5. ábra: Cisco 6941-es sorozatú IP telefonkészülék 13
A számítógépre a SZIR rendszer mellet egy ún. CAD (Cisco Agent Desktop) operátori kezelõfelület is telepítésre került. 4. A vonatfelvételi call center funkcionalitása A vonatfelvételi helyszíneken alkalmazott, gyakran már rossz mûszaki állapotban lévõ kézi rádió adóvevõ készülékeket kültéri környezetben is alkalmazható mobiltelefonok alkalmazásával lehet legegyszerûbben kiváltani. A meghatározott kommunikációs körzetben adatközlést végzõk (vasútvállalatok, esetenként a Pályavasút munkavállalói) a call centert hívják fel. A kommunikációs körzet állomásairól történõ híváskezdeményezést követõen a hívó vonatfelvevõ és -átvevõ számára egy gépi bemondású, IVR rendszerû menü áll rendelkezésre annak érdekében, hogy a hívó a készülékének billentyûzete segítségével azonosítsa magát, és ki tudja választani a körzetéhez tartozó adatrögzítõ csoportot. A rendszer képes a hívót annak hívószáma alapján felismerni, ezért ha a telefonszáma és adatai szerepelnek az adatbázisban, egyéb, azonosítással kapcsolatos tevékenységre nincs szükség. Amennyiben nem ismeri fel, a hívó félnek meg kell adnia a mobiltelefon billentyûzetének segítségével az azonosításához szükséges kódokat. Az azonosítás után a rendszer a körzethez tartozó elsõdleges adatrögzítõ csoporthoz kapcsol, ennek leterheltsége, foglaltsága esetén a rendszer automatikusan a hívásirányítási adatbázisában elõre definiált másodlagos, esetleg harmadlagos adatrögzítõ csoportokhoz irányítja a hívást. Ha – szélsõséges esetben – valamennyi adatrögzítõ foglalt, a hívás várólistára kerül, és a rendszer a leghamarabb felszabaduló adatrögzítõhöz irányítja. Ha nincs leterheltség jelentette probléma (a csoporton belül több adatrögzítõ szabad), akkor a hívás a legrégebben tétlenhez kerül (õ lesz az elsõdleges). A call center nem tud különbséget tenni akaratlanul megszakadt és szándékosan befejezett hívás között (ha például a mobiltelefon akkumulátora lemerül, és a telefon kikapcsol, a vonal ugyanúgy bontódik, mint ha letennénk). Megszakadt hívásnak ezért a call center azt tekinti, ha a hívó egy beszélgetés után meghatározott idõintervallumon belül újra telefonál. Ebben az esetben a rendszer megkísérli ugyanahhoz az adatrögzítõhöz kapcsolni. Ha ez nem lehetséges, mert az operátor foglalt, vagy bármilyen ok miatt nem tudja a hívást fogadni, akkor tetszõleges szabad adatrögzítõhöz irányítódik. A faxok feldolgozását a rendszer jelen kiépítésében nem támogatja, de ezen funkcióra alkalmassá tehetõ. Kezelése 14
6. ábra: Az operátori kezelõfelület továbbra is a hagyományos, megszokott módon történik, dedikált fax készülék segítségével. Az adatrögzítõk a napi munkájuk során használt call center funkciókat a számítógépre telepített operátori kezelõfelület segítségével érhetik el. A kezelõfelület a következõ szolgáltatásokat nyújtja: – magyar nyelvû szoftver, – a felhasználók be- és kijelentkeztetése, – lehetõség az operátor különféle állapotának beállítására, – megjeleníti a hívószámot, az azonosított hívót, a várakozó hívások számát, a legrégebben várakozó hívási idejét, – alkalmas a hívások fogadására, megszakítására, tartásra, bekérésre, hívástovábbításra, konferenciára, a hívások váltogatására, DTMF kód küldésére, telefonkönyv lekérdezésére. Az operátori kezelõfelület funkciói közül az állapotváltásra, a híváskezelésre és a hívásinformációk lekérésére vonatkozókat emelném ki. Az állapotváltás gomb segítségével tudja az adatrögzítõ jelezni, hogy kész-e hívást fogadni, esetleg valami mûszaki problémája van, vagy éppen ebédelni ment. A rendszer mindent naplóz, észreveszi például a véletlenül mellé tett kézibeszélõt (így a vonal foglalt, de nincs hangátvitel), és errõl üzenetet küld elõugró ablak segítségével. Az operátor státusza a hívásirányítást alapjaiban befolyásolja. A híváskezelési funkciók lehetõvé teszik az adatrögzítõ számára: – más operátornak hívást adjon át vagy vegyen át tõle, – konferenciabeszélgetést kezdeményezzen például egy probléma tisztázása végett,
– tartásba tehet egy hívást, ha például a kollégájával konzultálni akar úgy, hogy ezt a hívó ne hallja, – hívás továbbadása másik operátornak, – hívás átvétele másik operátortól, – hívás kezdeményezése telefonkönyv alapján. Az adatrögzítõ lekérdezheti saját, valós idejû hívásinformációit és a rá vonatkozó naplóbejegyzéseket is. A felhasználói adatbázisban lehetõség van jogosultságok részletes beállítására is, így például a csoportok vezetõi megtekinthetnek valamennyi, csoportjukra vonatkozó hívásinformációt, naplóbejegyzést. A kapott adatokból akár statisztikát is készíthetnek feletteseik számára, ezt a rendszerbe beépített webes alkalmazás is segíti.
5. Összefoglalás A vonat- és kocsiadat-rögzítés új rendszerének bevezetésével biztosítható az erõforrások megváltozott vasútvállalati igényekhez való rugalmas hozzárendelése. Az adatrögzítõ központok létrehozásával javul a tevékenységet végzõ munkavállalók munkaidõ-kihasználása, ezáltal a foglalkoztatás hatékonysága, illetve csökkennek a tevékenység ellátása érdekében felmerülõ költségek. A korszerû távközlési technika alkalmazásával lehetõvé válik az elavult adattovábbítási rendszerek kiváltása és a meglévõ számítástechnikai lehetõségek szélesebb körû alkalmazása. Jelen cikk írásakor a MÁV vonatfelvételi call centere még tesztüzemben mûködött, éles indulása 2011 októberében várható.
„Call center” für Zugaufnahmen bei der MÁV Dieser Artikel beschreibt die neue Zug-, und Wagen-Registrierungsdaten in Cisco Contact Center-Technologie auf dem neuen System und seinen Dienstleistungen. Wir können über die Technik lernen, passen die neuen Hardund Software-Komponenten der bestehenden ICT-Infrastruktur der MÁV Zrt.
„Call center” for Accept of Trains at MÁV This article introduces the new train and wagon registration system of MÁV, based on Cisco Contact Center Technology and its services. We can also find detailed information about the hardware and software components integration to the existing ICT infrastructure of MÁV Zrt.
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
ProSigma jel- és információátviteli rendszer biztonságkritikus vasúti alkalmazásokra © Dr. Mosó Tamás, Gál Gábor
Bevezetõ A Vezetékek Világa 2007/1. számában beszámoltunk egy akkor induló fejlesztésrõl, amely abban az idõben még biztonsági kontaktusmásoló néven jelent meg. Ez a cikk egy elképzelést vázolt fel arról, hogyan lehetne távoli pontok közötti biztonsági információátvitelt modern eszközök segítségével, a régi megoldásoknál olcsóbban, robosztusabban, karbantarthatóbban megoldani. Az azóta eltelt idõben ez az elképzelés egy mûködõ prototípussá fejlõdött, és a ProSigma nevet kapta (1. kép). A fejlesztés kezdetekor az alkalmazási kört pontosabban felkutattuk, pontos követelményrendszert állítottunk fel, amely alapján a munkát megkezdtük. Néhány ponton az eredeti alapkoncepciót is megváltoztattuk. A fejlesztés néhány érdekességét szeretnénk felvillantani ebben a cikkben.
Objektumorientáltság A ProSigma alapfeladata kibõvült, az eredeti cél, a kontaktusok egyszerû másolása partikulárissá vált, mert általánosságban nem kontaktusokat viszünk át, hanem vasúti objektumok állapotát. A ProSigma moduláris felépítésû, objektumorientált rendszer, ami azt jelenti, hogy a modularitás egysége egy vasúti objektum. Ez lehet bármilyen vasúti elem, pl. váltó, jelzõ, sorompó. A ProSigma objektumorientáltsága abban mutatkozik meg, hogy a bemenetek értékeit már a helyben lévõ modul szoftvere értelmezni tudja, és az egy vasúti elemhez tartozó bemeneteket egy objektummá fogja össze, majd ezt – a már értelmezett információt – továbbítja a vele párban lévõ egy vagy több
ProSigma berendezés felé. Elsõre meglepõnek tûnhet az objektumokhoz szorosan kötõdõ hardverek sokfélesége, de fontos hozzátenni, hogy az objektum mûködését csak egy – a modulba betöltött – szoftver határozza meg, a hardver építõkövek minden modul esetén azonosak. A modulban lévõ logika értelmezi az egyes bemenetek értéke alapján, hogy az adott objektum, pl. a sorompó le van-e zárva, vagy éppenséggel zavarban van (2. kép). A koncepció elõnye, hogy lehetõséget nyújt az egységesítésre, mert egy vasúti objektum különbözõ változatait már azonos formára dekódolva-konvertálva továbbítja az irányítási oldal felé. A feldolgozást mindig a bementhez legközelebb célszerû elvégezni, hiszen például az idõviszonyokat itt lehet legpontosabban tartani, ami a prellszûréshez, villogásdetektáláshoz, tranziens állapotok lekezeléséhez szükséges. Természetesen ez a dekódolás azt is jelenti, hogy a ProSigma nem szimmetrikus, hanem megkülönböztetünk terepi oldalt és irányítási oldalt. A terepi oldalnak azt a ProSigma modult nevezzük, amely egy vasúti objektumhoz (vagy annak biz-
Alkalmazási kör A tervezett alkalmazási kört bõvítettük, a súlypontok is áthelyezõdtek. A rézvezetékek pótlása fontos feladat, de erre önmagában ritkán van rá szükség, viszont rendszer építõelemnek igen sok helyen szükség van olyan eszközre, amely biztonságos kapcsolatot teremt informatikai hálózat és vasúti objektum között. A Prolan Zrt. egyik sikerterméke a jelfogófüggéses biztosítóberendezéseket felülvezérlõ Elpult. Pár éven belül a biztosítóberendezési interfésze korszerûsítésre szorul, mert csaknem két évtizedes a technológia, amelyre alapoztuk. A ProSigma korszerû eszközökkel, koncentrált helyett elosztottan (is) telepítve, kisebb helyigénnyel válthatná ki az eddig alkalmazott berendezéseinket. Az inherensen magasabb biztonsági szint, a helyi intelligencia felhasználhatósága, az elosztott felépítés az Elpult továbbfejlesztésére is lehetõséget teremt. Reményeink szerint hamarosan tömeges igény lesz ETCS illesztésre, ehhez is szükséges olyan eszköz, amely vasúti objektumok állapotát biztonságosan gyûjti, egységesíti és a megfelelõ protokollal továbbítja.
1. kép
2. kép XVI. évfolyam, 3. szám
15
tosítóberendezésen belüli reprezentációjához) kapcsolódik, annak állapotát követi, továbbítja az irányítási oldal felé. Irányítási oldalnak azt a ProSigma modult nevezzük, amelyikhez a terepi oldal továbbítja a vasúti objektum állapotát, illetve ahonnan kezeléseket fogad el. A terepi és az irányítási oldal közötti aszimmetria megnyilvánul abban is, hogy egy adott vasúti objektum esetében lehetséges, hogy több (maximum 4) irányítási oldal felé is továbbítsa az információt. Természetesen kezelést (egyszerre) csak egy irányítási oldaltól fogad el. Bizonyos esetekben az irányítási oldal nem is ProSigma hardverre épül, hanem valamilyen másik berendezésben történik annak implementálása, például Elpultban, ETCS illesztõben, KÖFE-ben stb. (1. ábra)
1. ábra: Egy ProSigma rendszer
A biztonsági és RAM architektúra Az elõzõ cikkben leírt kettõ a kettõbõl (angol rövidítéssel 2oo2, azaz two out of two) biztonsági architektúra helyett a kettõ a háromból (2oo3, azaz two out of three) biztonsági és rendelkezésre állási architektúrát választottuk. Ez feleslegessé teszi a 2oo2 rendelkezésre állási okból történõ duplikálását, továbbá nem szükséges a – sok problémával járó – tartalékra való áttérést megoldani. Vizsgáljuk meg alaposabban ezt az új koncepciót egy ProSigma objektummodul pár rajzán (2. ábra)! Minden bemenet, feldolgozás és kimenet meg van háromszorozva a rendszerben, ezeket utaknak hívjuk. (A színes technika után rendre RGB-nek neveztünk el az utakat.) Az egyszerû megháromszorozás – a három azonos rendszer – csak a véletlenszerûen fellépõ hibák ellen védene. A szisztematikus hibák ellen (ezek tipikusan szoftver-, esetleg tervezési, beszállítói, eszközbeli hibák) az utak diverzitásával lehet védekezni. A ProSigma esetében a három utat diverz módon implementáltuk. Diverz alkatrészválasztékból (beleértve az analóg alkatrészeket, de a processzorokat is) építettünk három diverz kapcsolást. Három programozó diverz fejlesztõeszközökkel háromszor oldotta meg a feladatot. A három út párhuzamosan dolgozik, és bármelyik hibája esetén a rendszer mûködõképes marad, így elméletileg sincs átkapcsolási idõ. A három út folyamatosan összehasonlítja a mûködését. Mi történik, ha eltérést tapasztalnak? Ez esetben csak korlátozott ideig mûködhet tovább a rendszer, hiszen véges valószínûsége van annak, hogy egy újabb út is ugyanilyen hibás döntést fog hozni, és ez esetben a végeredmény is hibás lenne. Az egy tévedõ úttal való mûködési idõkorlát
tekintetében egyrészt az MSZ EN 50129 szabvány hibafelderítésre megengedett ideje az irányadó, amely a SIL 4-hez tartozó 10–9h–1 gyakoriságból és a berendezés egy útjának MTBF-jébõl számítható. A ProSigmánál a megcélzott érték 96 óra. Ez azt jelenti, hogy egy meghibásodás esetén (amit azonnal tud jelezni a rendszer) az üzemeltetõnek 96 órája van a hiba elhárítására. Biztonsági okokból 96 óra után a ProSigma irreverzibilisen (biztosíték kiégetésével) leállítja magát. Tapasztalatok azt mutatják, hogy a kommunikációs vonalakból soha sem elég, azért azt a döntést hoztuk, hogy a kapcsolatot nem háromszorozzuk meg, hanem olyan megoldást választunk, ahol akár egy kapcsolat rendelkezésre állása mellett is biztonságosan tud mûködni a rendszer. A ProSigma egyszerre 4 különbözõ párhuzamos kapcsolatot tud kezelni, mint egymás redundanciáit. A kapcsolat többszörözésének csak rendelkezésre állás szempontjából van jelentõsége, elképzelhetõ egy optikai, réz, GPRS és egy GSM-R kapcsolat is egyszerre. A fenti ábrán az ETH egységet tartalmazó modul már a nem biztonsági réteg eleme, azt az
16
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
2. ábra: Egy ProSigma kapcsolat felépítése adatátviteli rendszer részeként tekintjük, mintegy átjárót a külvilághoz. A biztonsági mag kizárólag az LG, IO egységek, a közvetlen bemeneti áramkörök és a szavazó logika. Az üzenetek ezután már biztonsági kóddokkal védve, sõt az IP hálózaton titkosítva közlekednek, amíg legalább egy IP kapcsolat él, addig mûködik és biztonságosan mûködik a ProSigma rendszer.
Kompatibilitás az Elpult és más 2oo2 biztonsági architektúrájú rendszerekkel Mint a fenti bevezetõben említettük, a ProSigmát szeretnénk közösen alkalmazni az Elpult és más olyan rendszerekkel, amelyek nem 2oo3, hanem 2oo2 biztonsági architektúrával mûködnek. Ezért meg kellett oldani a ProSigma 2oo2 rendszerhez való kapcsolódását is. A ProSigma protokolljai, biztonsági kódjai erre lehetõséget teremtemek. A 2oo3–>2oo2 információátvitelnél a 2oo2 rendszer mindkét útja megkapja mindhárom ProSigma út üzenetét, mindketten elvégzik a 2oo3 szavazást és a két szavazás eredménye már 2oo2
logikával felhasználható. A 2oo2–>2oo3 irány esetén a ProSigma mindhárom útja képes arra, hogy 2oo2 logikával értékelje a hozzá beérkezõ két üzenetet, ezen kiértékelés eredményét már 2oo3 logikával használjuk fel.
Összefoglalás Megállapíthatjuk, hogy Murphynek most is igaza lett, és a fejlesztési munka sokkal nagyobbnak bizonyult, több idõt vett igénybe, mint a kezdetekben azt gondoltuk. Összefoglalva azonban eredményeinket: leraktunk egy SIL 4-es, objektumorientált, biztonsági feldolgozó és átviteli rendszer alapjait. Megterveztük, kidolgoztunk és igazoltuk a koncepciót, az architektúrát, az adatátviteli protokollokat, az áramköri megoldásokat. Összekovácsolódott egy fejlesztõi csapat, amely egyrészt támaszkodik a Prolan Zrt. biztonságreleváns fejlesztésekben elért eredményeire, másrészt sok lelkes fiatal ismerkedett meg e szép szakmával. Köszönettel tartozunk a munkánkat segítõ külsõsöknek és támogatóinknak. Közülük is szeretnénk kiemelni a Budapesti Mûszaki Egyetem Közlekedésautomatikai tanszékérõl Tarnai Géza profeszszor és dr. Sághi Balázs docens urat, valamint a Mûszer és Informatikai Rendszerek tanszékrõl Majzik Istvánt docens urat, akik szigorú bírálói és assessorai voltak munkánknak. Ezúton is köszönetet mondunk a Közép-magyarországi Operatív Program keretében kapott anyagi támogatásért.
ProSigma, Signal- und Informationsübertragungssytem für sicherheitskritischen Bahnanwendungen De Artikel führt eine Implementierung der Rückmeldung bzw. sichere Übertragung durch IT-Netzwerke der Steuerung von Bahnobjekten vor. Die FeldSeite sammelt sicher den Zustand der Bahnobjekte, verarbeitet es softwareweise, und weiterleitet es mit dem Nutzen eigenem Kommunikationsprotokolles durch eine IP-Verbindung, unter Berücksichtigung des EN 50159-2 Sicherheitsstandards. Das neue System ist modular und objektorientiert, baut sich auf die zwei aus drei (2oo3, nämlich 2 out of 3) Sicherheits- und Verfügbarkeitsarchitektur basierend auf. Das ProSigma kann bis zu 4 Kommunikationsverbindungen gleichzeitig handhaben, diese können auch auf unterschiedlichen physikalischen Implementierungen basierenden Verbindungen sein. Das System ist mit dem schon vorhandenen, über anderen Sicherheitsarchitektur verfügenden Systemen kompatibel, und ermöglicht die Fernbedienung, Durchsteuerung, Ergänzung bzw. Ersatz von veralteten Systemen. Verwendungszwecken sind die weitere Entwicklung vom Elpult, bzw. die Bedienung vom ETCS mit Sicherheitsinformationen.
ProSigma, signal- and information transmission system for safety critical railway applications The article is about the realization of safe transmission on IT-networks of collected data and remote control commands of railway objects’. The field side unit collects the state of the railway objects, processes it by software and forwards it safely via IP-connection with the use of its own communication protocol. The safety of the transmission meets the EN 50159-2 standard. The new system is modular, has object-oriented approach, and is built according to the two out of three (2oo3) safety and availability architecture. ProSigma can handle up to 4 alternative communication channels at the same time, these may be based on different physical implementations. The system is compatible with the existing legacy systems, even if they are based on other security architecture. Also enables the remote control, extension or replacement of obsolete systems. Intended use: further development of the Elpult as well as to serve safety information to ETCS.
TÁMOGATÓINK ALCATEL-Lucent Magyarország Kft., Budapest
OVIT Zrt., Budapest Percept Kft., Budapest
AXON 6 M Kft., Budapest
PowerQuattro Teljesítményelektronikai Zrt., Budapest
Bi-Logik Kft., Budapest
PROLAN Irányítástechnikai Zrt., Budakalász
Certuniv Kft., Budapest
PROLAN-Alfa Kft., Budakalász
FEMOL 97 Kft., Felcsút
R-Traffic Kft., Gyõr
Ganz Transelektro Közlekedési Berendezéseket Gyártó Kft., Baja
Schauer Hungária Kft., Budapest
Thales Rail Signalling Solutions Kft., Budapest
TBÉSZ Kft., Budapest
Dunántúli Távközlési és Biztosítóberendezési Építõ Kft., Szombathely
Termini Rail Kft., Budapest Thales Austria GmbH., Wien
MÁVTI Kft., Budapest
Tran Sys Rendszertechnikai Kft., Budapest
Mûszer Automatika Kft., Érd
VASÚTVILL Kft., Budapest
Siemens Zrt., Budapest
XVI. évfolyam, 3. szám
17
Alister – Új irányzat a biztosítóberendezések világában © Detlef Bahr, dr. Parádi Ferenc
Bevezetõ Napjainkban sok vasútvonalon még túlnyomórészt régi mechanikus, elektromechanikus és jelfogós biztosítóberendezések üzemelnek. Tolatási területeken gyakran alkalmaznak kézi állítású váltókat. Mindez sok ráfordítási és költségterhet ró az üzemeltetésre. A kézzel végzett tolatás ezenfelül még további veszélyeket rejt a tolatócsapatra nézve. A régi biztosítóberendezések gyakran elérték már a használati idõtartamuk végét. A vasútüzemeltetõk részérõl tehát jelentõs korszerûsítési igény jelentkezik, mégpedig hosszú távú perspektívával annak érdekében, hogy a jövõben is fenntartható legyen a korszerû, versenyképes és biztonságos vasúti üzem. A biztosítóberendezések területén a drága, tulajdonoshoz kötött, speciális fejlesztések helyett gazdaságos, rugalmas megoldásra van szükség, amely a vasútüzemmel együtt növekszik, és bármikor illeszthetõ marad. A programozható logikai vezérlõket (PLC) évek óta hosszútávon és nagy darabszámban alkalmazzák az ipari automatizálás terén. Meggyõzõ erejük nagyfokú biztonságosságukban és gazdaságosságukban rejlik. Emiatt a Funkwerk IT következetesen alkalmazza a standard komponenseket saját biztosítóberendezési applikációiban, és ezzel új irányt nyitott a biztosítóberendezések világában. Korszerû számítástechnikával öszszekapcsolva fejleszti ebbõl a követelményeknek megfelelõ, méretükben, biztonságosságukban és funkcionalitásukban könnyen bõvíthetõ biztosítóberendezési megoldásokat a személyforgalom, a rendezõ pályaudvarok és az iparvasutak számára. A mai nappal kijelenthetõ, hogy a rendszer elõnyeinek köszönhetõen az Alister platform – különbözõ kivitelekben – Európa-szerte több mint tíz alkalmazásban állt helyt.
1. Új utak a vasúti biztosítóberendezések terén A vasúti közlekedésnek az ipari forradalom idõszakában tapasztalt terjedésével – és az ezt követõen gyakran elõforduló balesetekkel – együtt, fokozatosan kerültek bevezetésre a különbözõ biztosítóberendezések. A XIX. században a személyzeti igény csökkenésével egyidejûleg elõ18
ször mechanikus, késõbb elektromechanikus biztosítóberendezések járultak hozzá a közlekedési biztonság javításához. Az 1940-es évektõl kezdõdõen a ’70es évekig a jelfogós technikán alapuló nyomógombos és nyomvonalas biztosítóberendezések fejlõdése lehetõvé tette nagyobb vasútállomások központi kezelését is. Végül az elektronikus biztosítóberendezések hozták magukkal a mezõelemek helyi kezelés nélküli vezérlését. Németországban például az elektronikus biztosítóberendezések új technikája teremtette meg az elõfeltételeket a DB AG teljes nagyvasúti és az elõvárosi hálózata kezelésének hét forgalomirányító központban történõ megvalósításához. Az 1. ábrán a Német Vasútnál jelenleg alkalmazott biztosítóberendezések áttekintése látható (a 2007. évi állapotnak megfelelõen). Nagy valószínûséggel a többi európai országban is hasonló eloszlás a jellemzõ. Egyértelmûen felismerhetõ a régi technikák nagyfokú aránya, ezek részben immár több mint 100 éve üzemelnek, és csak nagy költségráfordítás ellenében tarthatók fenn. Még a korszerû elektronikus biztosítóberendezéseknél is folyamatosan nõ a lecserélési igény. A biztonsággal szemben támasztott szélsõségesen magas követelmények következmé-
1. ábra: Biztosítóberendezés-típusok a DB AG-nál (Forrás: DB Netz AG, 2007. évi állapot) Szójegyzék az 1. ábrához: ESTW
elektronikus biztosítóberendezés
Mechanisch
mechanikus biztosítóberendezés
Elektromechanisch
elektromechanikus biztosítóberendezés
Relais
jelfogós biztosítóberendezés
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
nyeképpen – a saját fejlesztésû üzemeltetési rendszerek és különleges hardverfejlesztések miatt – jelentõs mértékben megnövekedtek az elektronikus biztosítóberendezések költségei. Ezen kívül az üzemeltetõk szereztek rossz tapasztalatokat is az elektronikus biztosítóberendezések karbantarthatóságával kapcsolatban: különösképpen a félvezetõ elektronika terén tapasztalt rövid termékciklusok állnak éles ellentétben a biztosítóberendezések elvárt élettartamával. Mivel bizonyos rendszerelemek már nem állnak rendelkezésre, az elsõ generációs elektronikus biztosítóberendezések már elérték a használati idõtartamuk végét és teljes egészében cserére szorulnak. A gyártóspecifikus, tulajdonoshoz kötõdõ rendszerelemekkel szemben a PLCtechnológia hosszútávon rendelkezésre áll és frissíthetõ. Kedvezõ árú kártyák, a vezérlési feladat szabványosítása és a nagyfokú rugalmasság jellemzi a PLCtechnikát, és juttatta diadalútjára a PLCt az ipari alkalmazások terén. A generikus Alister platformmal a Funkwerk IT egy olyan PLC-alapú biztosítóberendezést fejlesztett ki, amely magával hozta ezeket az elõnyöket a vasúti biztosítóberendezések területére is: egy hibabiztos PLC képezi a központi biztosítóberendezési magot; decentralizált, konfigurálható szabványos modulok kezelik a meglévõ biztosítóberendezési környezet és a különbözõ gyártók külsõtéri berendezései felé kialakított csatlakozófelületeket. Így egy olyan gazdaságos biztosítóberendezési rendszer született meg, amely szabványos ipari alkotóelemei moduláris alkalmazásának köszönhetõen fokozott biztonságosságot nyújt a jövõben is. Az Alister platform különbözõ, a piacon rendelkezésre álló PLC-típusok tudatos kiválasztásával egyszerûen illeszthetõ a különbözõ biztosítóberendezési alkalmazásokhoz, és így egyaránt alkalmas a személyforgalomban, valamint a kocsiszínekben, rendezõ pályaudvarokon, iparvasutaknál és gurítódomboknál történõ alkalmazáshoz. A Funkwerk IT a szabványos alkotóelemekbõl és az informatikai technológiából olyan egyedi megoldásokat hozott létre, amelyek tökéletesen illeszkednek az alkalmazási területekhez és a megbízó biztonsági követelményeihez (2. ábra). A fejlesztési folyamat szigorúan az európai CENELEC szabványokra támaszkodik (EN50126/128/129). Valamennyi Alister biztosítóberendezési forma olyan szabványosított ipari komponenseken alapszik, mint a programozható logikai vezérlõk (PLC) és a kereskedelemben forgalmazott switchek, routerek és PC-k. Az üzemeltetõk számára kimondottan elõnyös a kereskedelmi
Az Alister biztosítóberendezések magját egy ipari területrõl származó PLC képezi, amely az adott követelmények függvényében redundáns módon vagy redundancia nélkül alakítható ki. Ez a biztosítóberendezési mag nyitott, szabványos csatlakozófelületeken keresztül (pl. Ethernet, Profibus) kommunikál a többi rendszerkomponenssel, mint pl. a kezelõhellyel vagy a diszpozíciós rendszerrel. Az állítási szint elemeinek felügyelete és vezérlése digitális bemeneti/kimeneti modulokon keresztül valósul meg, amelyek Profibuson vagy Etherneten keresztül csatlakoznak a központi PLC-hez (3. ábra).
A moduláris rendszerfelépítésnek köszönhetõen esetleges további vágányúti elemek utólagosan is kedvezõ költségek mellett integrálhatók. Az elõny a rendszer rugalmas és gazdaságos bõvíthetõségében rejlik, ami lényeges a teljes berendezés jövendõbeli átalakítása vagy kiépítése során. A külsõtéri berendezés elemei – mint a váltók, a tengelyszámlálók, a jelzõk, a váltóállás-visszajelentõk, a vágányút-állítótáblák vagy a sorompók – központosított vagy decentralizált elhelyezésû, kihelyezett bemeneti/kimeneti kártyákon keresztül vezérelhetõk. A decentralizált elhelyezés lehetõvé teszi az optikai kábeleknek az információ-átvitelhez való alkalmazását és ezzel együtt további kihelyezett állítóegységek/kártyák és rendszerek „réztakarékos” üzemeltetését, mivel ezáltal az áramellátás leválasztható az információ-átvitelrõl. A bemeneti/kimeneti kártyák és a mezõkészülékek között beépített kiegészítõ kártyák további vasút-specifikus követelményeknek tesznek eleget. Ilyen példaként a fényjelzõk ellenõrzése vagy a váltakozó áramú, háromfázisú váltóhajtómûvek 4-vezetékes csatlakozófelülettel való kapcsolása. A rendszerek kezelése egyénileg, a megbízói kívánságoknak megfelelõen alakítható ki. Ez jelenthet egy több biztosítóberendezést magában foglaló kezelõközpontot, de akár egyedi váltók helyi kezelését is (villamosan helyszíni állítású váltók). Alkalmazóbarát módon kialakított felhasználói felületeken jelenik meg a teljes berendezés aktuális üzemi állapota. Valamennyi funkció intuitív módon kezelhetõ az ábrázolt elemek, illetve jól érthetõ menük segítségével. Decentralizált kezelés esetén – pl. egy kocsiszínben egyszerûen gombnyomással állíthatók be a vágányutak a vágányút-állító táblázatok segítségével a több indító- és célvágányt magában foglaló szakaszokon anélkül, hogy a váltók kézi egyedi kezelésére szükség lenne. Igény esetén megvalósítható ugyanez egy helyi kezelõelemmel, mint pl. a startgombbal, amely valamennyi váltón elhelyezésre kerül. A hibák kényelmes diagnosztikai és karbantartási funkciók segítségével gyorsan feltárhatók és elháríthatók, vagy preventív módon el is kerülhetõk. Erre a célra egy szerviz munkahely áll rendelkezésre, amely a rendszer elemzésére és karbantartására szolgál. Részletes berendezés-információk, mint pl. zavarablak, akusztikus riasztás és lehívható hibastatisztikák megjelenítésére is sor kerülhet. Ezen kívül egy távvezérlési hozzáférés teszi lehetõvé a racionális távkarbantartást és igény esetén a zavarok elhárítását. Az újralejátszási funkcionalitás az üzemi zavarok részletes utólagos nyo-
XVI. évfolyam, 3. szám
19
2. ábra: Korszerû ipari és informatikai szabványok következetes alkalmazása rugalmas biztosítóberendezési megoldásokat tesz lehetõvé Szójegyzék a 2. ábrához: Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)
Programozható logikai vezérlõk (PLC)
Kommerzielle Rechner- und Kommunikationstechnik
Kereskedelmi forgalomban kapható számítógépes és távközlési technika
Intelligente Prozesse und Methoden
Intelligens folyamatok és módszerek
Anlagenanforderungen
Berendezésekkel szemben támasztott követelmények
Alister-Plattform
Alister platform
Personenverkehr
személyforgalom
Rangieranlagen Ablaufberge
tolatóberendezések gurítódombok
Depots Abstellanlagen
kocsiszínek tároló vágánycsoportok
Werkbahnen
iparvasutak
forgalomban beszerezhetõ elemek/kártyák alkalmazása. A programozható logikai vezérlõk bõvíthetõ biztonságosságuknak, nagyfokú megbízhatóságuknak és gazdaságosságuknak köszönhetõen már évek óta uralják az ipari automatizálást. Ezen kívül a moduláris felépítésû PLC-koncepció gyors és kedvezõ költségvonzatú tartalékalkatrész-ellátást, valamint az új készülékgenerációkra való egyszerû átalakítást tesz lehetõvé. A komponensek hosszú távú rendelkezésre állása, valamint a kompatibilis funkcionalitású, új modulgenerációkra történõ csere garantálja a teljes biztosítóberendezési rendszer hosszú élettartamát. A szükséges hardver- vagy szoftvermódosítások nem az egész rendszert, hanem csak egyes modulokat érintik. A részrendszerek életciklusai így teljes mértékben kihasználhatók.
2. Az Alister platform rendszerkoncepciója 2.1. Moduláris felépítésû rendszer-architektúra
mon követését szolgálja, így elkerülhetõk a jövõben a hasonló vagy azonos szabálytalanságok.
2.2. Projektálás szabványosítása korszerû informatikai eszközökkel
3. ábra: Rugalmas rendszer-architektúra moduláris felépítésû PLC komponensekkel Szójegyzék a 3. ábrához: Leitebene
Irányítástechnikai szint
Bedienplatz
Kezelõhely
Diagnose (lokal/ remote)
Diagnosztika (helyi / táv)
Dispositionssystem
Diszpozíciós rendszer
Sicherungsebene
Biztosítóberendezési szint
Stellwerkskern (SPS)
Biztosítóberendezés magja (PLC)
Stellebene
Állítási szint
I/O
bemenet/kimenet
4. ábra: Tool által támogatott projektálás és adatok folyamatos megtartása BEST rendszerrel Szójegyzék a 4. ábrához: BEST-Simulation
BEST szimuláció
Schulung
Oktatás
Bedienoberfläche – Daten in XML
Kezelõfelület – Adatok XML formátumban
Server-Projektierung
Szerverprojektálás
Prädikaten – SPS-Projektierung
Predikátumok – PLC-projektálás
20
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
A szabványosított ipari komponensek alkalmazásához hasonlóan a Funkwerk IT következetesen a biztosítóberendezési rendszerek fejlesztése során is az eljárások szabványosítására helyezi a hangsúlyt korszerû, professzionális informatikai eszközök alkalmazása mellett. A rendszergondozási és jóváhagyási ráfordítások csökkentésére a rendszer-architektúra szigorúan elválasztja egymástól a generikus és az alkalmazás-specifikus funkciókat. Korszerû fejlesztési toolok javítják jelentõs mértékben a szoftverkészítési folyamatot, mivel azok a szabványos modellezési nyelveken, mint UML (Unified Modelling Language) és Statecharts, valamint formális nyelvi szerkezeteken, mint DSL (Domain specific language) és predikátum logikán alapulnak. Csupán egyetlen adatforrással rendelkezõ, automatizált folyamatok gondoskodnak az állandóan konzisztens, 100 százalékban reprodukálható programkódokról és dokumentumokról. Ez lényegesen megkönnyíti a szoftvernek más célrendszerekre történõ átvitelét. Eredményként rövid megvalósulási idõk alakulnak ki a rendszerkonfiguráció nagyfokú rugalmassága mellett. Grafikus projektálási toolok támogatják az alkalmazásspecifikus fejlesztési részt. Az így generált adatok ellenõrzési céllal egyszerûen olvasható formátumban (pl. XML) állnak rendelkezésre, és konzisztens módon használhatók fel egyéb alkalmazásokhoz. Az alapot ehhez a Tran-SYS és a Funkwerk IT által kifejlesztett, BEST nevet viselõ üzemi és biztosítóberendezési szimuláció nyújtja: a projektálási adatok bevitelére grafikus formában a BEST-ben kerül sor. A BEST kibõvült egy, a projektálási adatoknak XML formátumban történõ kiadására szolgáló funkcionalitással és olyan adatok beviteli lehetõségeivel, amelyekre a BEST-nek normál esetben nincs szüksége (pl. IP-címek). A rendszer toolok segítségével automatikusan vizsgálja ezen XML adatok konzisztenciáját, és több fájlba sorolja be õket: az egyik ilyen fájl tartalmazza a grafikus adatokat a kezelõhely számára, egy másik további kiegészítõ projektálási paramétereket a kezelõhely számára, míg az utolsó pedig a biztosítóberendezési mag számára szükséges paramétereket. A keletkezett adatok verifikálása manuálisan történik, majd a kezelõközpont és a biztosítóberendezési mag biztonságosan olvassa be õket (4. ábra).
Ezen eljárás elõnyei: – egyszerû, rugalmas és bevált grafikus projektálási lehetõség, – könnyen olvasható és vizsgálható, XML formátumú projektálási adatok, – a BEST-tel végzett konzisztencia-ellenõrzés idejében rámutat a projektálási hibákra, – a kezelõközpontban és a biztosítóberendezési magban lévõ adatok konzisztensek, – a nyomvonalterves szimuláció lehetõsége már egy regionális vonalakon alkalmazott elektronikus biztosítóberendezés tervezési fázisában megvan, – a forgalmi szolgálattevõk képzése a tényleges területi áttekintések és lupeképek alapján már az üzembe helyezés elõtt lehetséges.
3. Alkalmazási példák Az 5. ábra áttekintést nyújt azokról az országokról, amelyekben különbözõ kivitelekben már sikeresen alkalmazzák az Alister biztosítóberendezési rendszert. A Német Vasút jövõbe mutató pilot projektjeként a Funkwerk IT az Alister platformot speciálisan a regionális vonalakon lebonyolított személyforgalom követelményeihez formálta, amely követelményeket a regionális vonalakon alkalmazott elektronikus biztosítóberendezésrõl (ESTW-R) szóló feltétfüzet határoz meg [1–3]. Ezeken a vonalakon mostanáig még mindig sok mechanikus és elektromechanikus biztosítóberendezés van üzemben. Mivel a fenntartásuk magas üzemeltetési költségekkel jár, itt a mûszaki korszerûsítés áll a középpontban, azonban az üzemirányításnak a regionális vonalak különleges feltételeihez való illesztése is jelentõs optimalizálási potenciált kínál. Az Alisterrel a különálló állomások a
jövõben egy központból távvezérelhetõk és az automatikus vonatirányítás vonatszám-visszajelentésekkel valósul meg. A biztosítóberendezés teljesíti a CENELEC SIL 4 szerinti biztonsági követelményeket. A 6. ábra az Észak-Németországban, Kiel és Flensburg között elterülõ pilot szakaszon található új kezelõközpontot mutatja. A kezelõhelyhez egy olyan, technikailag eljárásbiztos kijelzõt fejlesztettünk ki, amely mindenkor képes szavatolni az üzemi helyzet helyes ábrázolását. A mûszaki fejlesztés idõközben befejezõdött. Jelenleg folyik a projekt lezáró jóváhagyási eljárása a német közlekedési hatóságnál, az EBA-nál. A DB AG területén megvalósult, fent említett alkalmazás mellett az Alister elektronikus biztosítóberendezés még Hollandiában és Franciaországban került telepítésre. Hollandiában 2005 óta üzemel Alister biztosítóberendezés az IJtram-vonalon Amszterdamban, így biztosítja a közlekedést a 8,5 km hosszú kötöttpályás városi vonalon Amsterdam Centraal fõpályaudvar és az újonnan létesített városnegyed, IJburg között. A biztonsági berendezésekkel szemben támasztott nagy követelmények miatt (többek között egy biztosított alagutas szakasszal) itt is a SIL 4-es biztonsági szint érvényes. Egy nagyobb korszerûsítési program keretében a vasúti hálózat irányítástechnikája és biztosítóberendezési technikája újul meg a földközi-tengeri szigeten, Korzikán. Az elsõ vonalszakasz megvalósításához a Funkwerk IT öt Alister biztosítóberendezést szállított le, amelyek 2008. októberben mentek üzembe. A szakasz kezelése a bastiai irányítástechnikai központból történik. Az enyhített biztonsági követelmények mellett történõ beépítésekhez a
5. ábra: Az Alister nemzetközileg sikeres alkalmazása
Funkwerk IT egy gazdaságos biztosítóberendezési rendszert fejlesztett ki rendezõ pályaudvarokon és gurítódombokon, kocsiszínekben és tároló vágánycsoportokon, valamint iparvasutak területén lebonyolítandó tolatástechnikai alkalmazásokhoz. A központi biztosítóberendezés mellett a villamosan helyszíni állítású váltókkal megvalósuló helyi kezeléshez is rendelkezésre áll egy korszerû rendszer. A Trafikverket, a svéd hálózatüzemeltetõ Svédország négy legnagyobb gurítódombjának – Borlänge, Göteborg, Malmö és Hallsberg – automatikus útvonalvezérléséhez használja az Alistert. Az FTA, a finn vasút-üzemeltetõ ugyancsak e technika mellett döntött a tamperei gurítódomb gazdaságos üzemeltetése céljából. Új projekt a szlovák vasút, a ðSR által üzemeltetett, ðilina melletti Tepli…ka gurítódomb automatizálása. Az üzembe helyezést még erre az évre tervezik. Egy többéves keretmegállapodás értelmében a Funkwerk IT a Dán Állami Vasutaknál (DSB) új kocsiszínvezérlõ berendezéseket telepített, amelyek optimalizálják az üzemeltetést, a biztonságot és a gazdaságosságot az új, speciálisan a személyszállító motorvonatokhoz épített kocsiszínekben. A tolatószemélyzet részérõl végrehajtott, korábban szokásos kézi vágányút-állítással szemben az új vezérlõ rendszer a tolatási területek mûszakilag korszerû és egységes üzemeltetését teszi lehetõvé: A mozdonyvezetõk most egy gombnyomással a villamosan helyszíni állítású váltók segítségével állítják be és biztosítják a vágányutakat a kocsiszínben (7. ábra). Ezáltal feleslegessé vált a váltók kézi átállítása és kiegészítõ személyzet bevonása. Mindez felgyorsította, hatékonynyá és mindenekelõtt biztonságossá tette a kocsiszíni üzemet. Kilenc berendezés már üzemel, kettõ továbbinak az üzembe helyezésére hamarosan sor kerül [4].
6. ábra: Regionális szakaszokon alkalmazott Alister elektronikus biztosítóberendezés kezelõközpontja a Kiel–Flensburg vonalon XVI. évfolyam, 3. szám
21
ken, az alagútba bevezetõ szakaszokon, valamint mindkét, egyenként 57 km hosszúságú alagútban. A rendszer kezelése központilag, Rynächt és Biasca irányítástechnikai központokból történik. A kifejlesztett megoldás figyelembe veszi azt, hogy a felügyelt terület az építési fázisban (az alagutakban) az építés elõrehaladásával összhangban bõvül. 4. Kitekintés 7. ábra: Kocsiszíni vezérlés a DSB vágányút-állító tábláival (fotó: Markus-Steur.de) Indonéziában Jakarta, a milliós metropolisz közelében új tároló vágánycsoportot telepítettek a helyi érdekû közlekedés jármûvei számára, amelyet ugyancsak egy Alister kocsiszíni vezérléssel szereltek fel. A svéd Luossavaara-Kiirunavaara AB (LKAB) konszern, az acélipart kiszolgáló, világviszonylatban egyik vezetõ vasércgyártó számára Alister elektronikus biztosítóberendezéssel szereltük fel a Sjöbangårdenn rendezõ pályaudvart (SIL 2). A központilag kezelt tolató biztosítóberendezés jelenleg a bánya saját vágányhálózatának 32 váltóval ellátott 12 vágányán felügyeli és vezérli a tolatómozgásokat. A berendezés 2008 decembere óta üzemel, és a CENELEC szabvány szerint még a legszélsõségesebb éghajlati feltételek mellett, a Sarkkörtõl északra is teljesíti a SIL 2 biztonsági szintet [5]. Idõközben megbízást kaptunk a berendezés bõvítésére is. Az ÖBB-vel keretszerzõdést kötöttünk, amelynek tárgya az ausztriai tolatási területek Alisterrel (SIL 2) történõ vezérlése [6]. A funkcionális követelmények itt az egyszerû villamosan helyszíni állítású váltók vezérléstõl (8. ábra) egészen a tel-
8. ábra: Villamosan helyszíni állítású váltók vezérlése Grazban, az ÖBB-nél Alisterrel (fotó: Markus-Steur.de) 22
jes értékû tolatóvágányutas biztosítóberendezésig terjednek, amely utóbbinak a kezelése egy szabványos csatlakozófelületen keresztül egy meglévõ kezelõközpontba is integrálható (EBO2). Eddig a nagyvasúti, hagyományos elektronikus biztosítóberendezéseirõl történt a hasonló tolatási területek vezérlése. Az Alister alkalmazásával az ÖBBnek sikerült mintegy 60 százalékkal csökkenteni a biztosítóberendezés belsõtéri berendezésrészének költségeit. Bécsben, Grazban és Innsbruckban immár hat berendezés üzemel. Közéjük tartozik az ÖBB új központi szerviztámaszpontja Bécs Matzleinsdorfban, amely 41 váltót és 54 tolatásjelzõt foglal magába (9. ábra). A Gotthard bázisalagútnál 2010. április óta alkalmazzák az Alister berendezést a vonatforgalom felügyeletére és vezérlésére az alagút 2016-ig tartó kiépítési fázisa alatt. Az építõvonatok automatikus helyfelismerése és irányítása a logisztikai teljesítések lényeges alkotórésze a vasúti technika alagútba történõ beépítése során. A leszállított rendszer a teljes építési fázis alatt felügyeli a vasúti forgalmat az északi és a déli telepítési helye-
A Funkwerk IT az Alisterrel egy moduláris felépítésû, kompakt és különösen gazdaságos biztosítóberendezési platformot fejlesztett ki. Legyen szó akár a személyforgalomban, tolató pályaudvarokon és gurítódomboknál, kocsiszínekben vagy iparvasutaknál használatos elektronikus biztosítóberendezésekrõl, a Funkwerk IT szabványosított ipari komponensei és fejlesztési eljárásai a CENELEC szerinti EN 50126, 50128 és 50129 szabványoknak megfelelõ, méretre szabott biztonságot tesznek lehetõvé. A szigorú biztonsági követelményeket támasztó szakaszokon – mint például a személyforgalomban – ezáltal olyan komponensek alkalmazhatók, amelyek megfelelnek a CENELEC szabványok SIL 4-es biztonsági szintjének. SIL 0-tól SIL 3-as szintig terjedõ biztonsági követelmények esetén az Alister rendszerek illesztett biztonsági terjedelemmel állnak rendelkezésre. Ez különösképpen olyan berendezések esetében érdekes, amelyeknél eddig pénzügyileg kivitelezhetetlen volt az automatikus biztosítás lehetõsége (pl. eddig kézzel kezelt tolatási területeken). A szabványosítás további elõnye, hogy nemcsak a teljes berendezés biztonsági szintje bõvíthetõ, hanem a biztonsági szint funkcióspecifikusan differenciálha-
9. ábra: Az ÖBB új szerviztámaszpontjának Alister kezelõhelye Wien Matzleinsdorfban (fotó: Markus-Steur.de) VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
tó. Egyes vágányutakhoz például magasabb biztonsági szint rendelhetõ hozzá, mint a biztosítóberendezés egyéb funkcióihoz. Ezzel nemcsak hardver takarítható meg, hanem még sok, a biztonsági igazolással összefüggõ ráfordítás is. Az Alister moduláris felépítésû rendszerkoncepciója PLC-k felszerelését, továbbfejlesztéseket és részkomponensek helyettesítését teszi lehetõvé egyszerû módon. Ez azt jelenti, hogy a szükséges hardver- vagy szoftvermódosítások csak az egyes modulokat érintik, nem pedig a teljes rendszert. A részrendszerek életciklusai így teljes mértékben kihasználhatók. A korszerû ipari szabványoknak a hardver és a szoftver esetében egyaránt megvalósuló következetes alkalmazása ezen kívül gyors és költségkímélõ tartalékalkatrész-ellátást tesz lehetõvé. A komponensek hosszú távú rendelkezésre állása és új modulgenerációkra való, funkcionálisan kompatibilis cseréje garantálja az egész Alister biztosítóberendezési rendszer hosszú élettartamát. Szabványos komponensek alkalmazása mellett az egész biztosítóberendezés helytakarékosan beépíthetõ egy kompakt kapcsolószekrénybe. Ezzel a mûszaki épületekben a biztosítóberendezés helyigénye minimális szintre csökken. Az Alister az ipari szabványok alkalmazása mellett rugalmasan konfigurálható, nyílt csatlakozófelületekkel mûködik együtt. Digitális bemeneti/kimeneti kártyák teszik lehetõvé a vágányúti elemek vezérlését. A biztosítóberendezés belsõtéri berendezése és a kezelõközpont, a diszpozíciós rendszer és az áramellátás közötti belsõ csatlakozófelületek mellett ezáltal egyszerûen állíthatók elõ csatlakozások idegen gyártók külsõ rendszerei felé is. Igény esetén a vevõspecifikus csatlakozófelületi adaptálás univerzális illesztõkártyákon keresztül valósul meg. A Funkwerk IT bemutatott biztosítóberendezési koncepciója moduláris felépítésével és rugalmasságával, valamint a PLC intelligens alkalmazásával új irányt alapoz meg a vasúti biztosítóberendezéseknél. Pozitív eredményként jelentkezik a biztosítóberendezés üzemeltetõi számára a beruházás gyors megtérülése, valamint a minimalizált életciklusköltségek.
Szakirodalom [1] Bahr, D.: Alister – a new direction in interlocking technology. IRJ International Railway Journal, October 2008. (Alister – új irány a biztosítóberendezési technológiában) [2] Bahr, D.; Saykowski, R.; Börcsök, J.; Hölzel, J.: Speicherprogrammierbare
Steuerungen – Die Neuausrichtung in der Signaltechnik. SIGNAL+DRAHT, 11/2008. (Programozható logikai vezérlõk – Az új irányzat a biztosítóberendezéseknél) [3] Bahr, D.; Tschorn, S.; Sänger, J.: Das SPS-basierte ESTW Alister 2.0 im Pilotprojekt ESTW-R Lindaunis. SIGNAL+DRAHT, 5/2009. (A PLC alapú 2.0 verziójú, Alister elnevezésû elektronikus biztosítóberendezés a Lindaunis regionális vonalon alkalmazott elektronikus biztosítóberendezési pilot projektben) [4] Trog, C.; Bahr, D.; Dössing, J.: AlisterCargo: Industriestandard für EOW in Dänemark. SIGNAL+DRAHT, 12/2007. (AlisterCargo: Ipari szabvány villamosan helyszíni állítású váltókhoz Dániában)
[5] Mansell, J.: Electronic interlocking systems for depot control in Arctic and mining conditions. RTR - European Rail Technology Review, 4/2009. (Elektronikus biztosítóberendezési rendszerek sarkköri és bányakörülmények között települt kocsiszínek ellenõrzésére) [6] Berger, J.; Krims, V.; Trog, C.; Ohlsen, F.: Verschubstellwerke Austria „VERA” – SPS-Technologie bei Stellwerken in Österreich. SIGNAL+DRAHT, 10/2010. (Austria „VERA” tolató biztosítóberendezések – PLC technológia ausztriai biztosítóberendezéseknél) [7] Jándi,P.; Parádi, F.: Biztosítóberendezési beruházások hatékonyságának növelése. Vezetékek Világa, 3/2010.
Alister – Die Neuausrichtung in der Signaltechnik Funkwerk IT hat mit Alister eine modulare, kompakte und besonders wirtschaftliche Stellwerksplattform entwickelt. Ob elektronische Stellwerke für den Personenverkehr, Rangier- und Ablaufanlagen, Depots oder Werkbahnen: Standardisierte Industriekomponenten und Entwicklungsverfahren von Funkwerk IT ermöglichen maßgeschneiderte Sicherheit nach den CENELEC-Standards EN 50126, 50128 und 50129. Auf Strecken mit hohen Sicherheitsanforderungen, wie beispielsweise im Personenverkehr, können dadurch Komponenten eingesetzt werden, die der Stufe SIL 4 der CENELEC-Normen entsprechen. Für Sicherheitsanforderungen von SIL 0 bis SIL 3 stehen Alister-Systeme mit angepasstem Sicherheitsumfang zur Verfügung. Dies ist insbesondere für Anlagen interessant, für die sich bisher eine automatische Sicherung nicht finanzieren ließ (z. B. in bisher manuell bedienten Rangierbereichen). Durch die Verwendung von Industriestandards arbeitet Alister mit offenen Schnittstellen, die flexibel konfigurierbar sind. Digitale I/O-Baugruppen ermöglichen die Ansteuerung der Fahrwegelemente. Neben den internen Schnittstellen zwischen Stellwerksinnenanlage und Bedienzentrale, Dispositionssystem und Stromversorgung sind dadurch auch Anschlüsse an externe Systeme fremder Hersteller einfach herzustellen. Bei Bedarf erfolgt die kundenspezifische Schnittstellenadaption über universelle Anpassbaugruppen. Das vorgestellte Stellwerkskonzept von Funkwerk IT begründet mit seiner Modularität und Flexibilität sowie durch den intelligenten Einsatz von SPS eine Neuausrichtung in der Eisenbahnsignaltechnik. Ein schneller Return-On-Investment sowie minimierte Lebenszyklus-Kosten sind das positive Resultat für die Stellwerksbetreiber.
Alister – A new direction in signalling technology On many regional railway lines signalling is still performed by old mechanical, electromechanical and relay interlocking which are complex and cost-intensive to operate. Shunting areas often are operated manually causing significant danger for the operating staff. The old signalling installations have in many cases already reached the end of their service life. For this reason infrastructure operators need comprehensive modernisation programmes – with a long-term perspective so that they can offer a modern, competitive and safe rail service for the future. But expensive, proprietary specialised developments are not the answer here. They need a flexible solution for their interlocking technology, which can grow with and be adapted to new requirements at any time. Programmable logic controllers (PLC) have been in use in large quantities and for long-term periods in industrial automation for many years. They have proved to be extremely safe, reliable and economical. This is why Funkwerk IT decided to use these standard components consistently in all signalling applications, thus taking a significant step in a new direction in signalling technology. These components are combined with advanced information technology to create custom-made interlocking solutions for passenger traffic, marshalling yards, depots and industrial sidings which can be scaled to the size, degree of safety and range of functionalities. Based on these benefits about 40 installations of the generic Alister platform have already been implemented successfully until today in different applications throughout Europe.
XVI. évfolyam, 3. szám
23
Szigetelt, szinuszos áramfelvételû akkumulátortöltõ © Csizmadia Gyula, Miháczi Viktor
Bevezetés Az elmúlt években az MPQ rendszer (biztosítóberendezés áramellátó rendszer) korszerûsítéseken ment keresztül. Az egyik korszerûsítés egy új akkumulátortelep-töltõ rendszer kifejlesztése volt. Az MPQ korábbi akkumulátortöltõ rendszere az SPQ termékcsalád 336V-os moduljaiból állt. Ezek a modulok egyfázisú táplálásúak, szinuszos áramfelvételûek, különbözõ kimenõ áramú változatokban készültek. A kimenetek párhuzamosíthatók, a modulok kimenõ áramának elosztására a vezérlések közti galvanikusan nem leválasztott kapcsolat szolgál. Az akkumulátortelep-töltõ rendszer kimeneti oldala felé elvárás volt a betáplálási pontoktól a galvanikus leválasztás. Az SPQ modul kimenete a bemenetétõl nem galvanikusan leválasztott, ezért ezt a szigetelést a modulok betáplálási oldalán elhelyezett szigetelõ transzformátorokkal biztosítjuk. Ezek a transzformátorok nagy teljesítményûek (6-20 kVA) mind a közüzemi hálózat, mind a felsõvezetéki táplálás felõl. A transzformátorról táplált SPQ modulok eredõ hatásfoka 90% feletti. A transzformátorok költsége, súlya és mérete meglehetõsen nagy, a szállításuk, telepítésük nehézkes. A fejlesztésünk célja az volt, hogy ezt a külsõ leválasztó fokozatot (transzformátort) elhagyjuk a rendszerbõl a korábbi követelmények megtartása mellett, úgymint a modul kialakítás, szinuszos áramfelvétel, párhuzamosíthatóság, 90% feletti hatásfok és galvanikus leválasztás. A fejlesztés eredményeképpen megszületett az új akkumulátortöltõ modul, amely a SZEPQ típusnevet kapta (Szigetelt Egyenirányító PQ). Az új modul belsõ galvanikus leválasztással rendelkezik, egy középfrekvenciás transzformátor alkalmazásával, hatásfoka 90% feletti, párhuzamosítható és szinuszos áramfelvételû. A párhuzamosításhoz szükséges kommunikáció és a modern felügyeleti rendszer közti kapcsolat optikai CAN buszon keresztül történik. Jelenlegi változatai 336 V, 220 V és 110 V névleges kimeneti feszültségûek. A korszerûsített MPQ rendszerben 336 V-os modulok mûködnek, 15 A-es és 10 A-es változatban. A 15 A-es modul 20 A-rel túlterhelhetõ addig, amíg a belsõ túlmelegedés elleni védelem vissza nem szabályozza a terhelõáram korlátozást (15 A-re). Nem MPQ 24
rendszerbe illesztett SZEPQ modulok 220 V, illetve 110 V névleges kimeneti feszültségûek, létezik 40 A-es kimenõ áramú változat is (1. ábra).
1. ábra: SZEPQ 230/336-15/201 Felépítés A modult három alapvetõ részre bonthatjuk. Fõáramkörre, a fõáramkör mûködését segítõ áramkörökre és a szabályzás/vezérlés áramköreire. A fõáramkör mûködésének két meghatározó része a primeroldali híd áramkör és a szintén primeroldali kiegészítõ áramkör. A primeroldali híd (S1-S4) egy kvázi fázistolásos vezérlésû teljes híd, amely többütemû kapcsolási állapotokkal van mûködtetve. A kiegészítõ áramkör (SA) a híd kapcsolási ütemeivel szinkronban mûködik, szerves részét képzi a kapcsolási folyamatoknak (2. ábra). Nagyvonalakban, az elsõ fõütemben a híd rövidzárral helyettesíthetõ, egymás alatti IGBT-k vezetnek, így a szinuszosító fojtótekercs (L1) árama felépül a pillanatnyi bemeneti feszültségnek megfelelõen. A második fõütemben átrendezve a kapcsolási állapotokat ezt az áramot a híd áttereli a transzformátor primer tekercse1
A modul fõbb mûszaki adatai: névleges bemeneti feszültség 230 V 50 Hz, névleges kimeneti feszültség 336 V, névleges kimenõ áram 15/20 A, modul súlya 32 kg, mérete 142×326×660 mm (szélesség×magasság× mélység).
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
lésére egyszer pozitív, másszor negatív irányban, szimmetrikusan táplálva a transzformátort. Itt meg is jegyeznénk, hogy a transzformátor táplálása nem feszültséggel történik, hanem egy áramot kényszerítünk rá egy külsõ energiatárolóból, a szinuszosító fojtótekercsbõl. Ez újdonságnak számít a teljesítményelektronikában, ez egy új mûködési mód, amely merõben más kapcsolástechnikát és gondolkodásmódot igényel az eddigi, tipikusan feszültséggenerátorosan táplált közbensõ körû átalakítókhoz képest. A transzformátorra átterelt áram irányától függõen a két szekunder tekercs tekercselési irányának megfelelõ szekunderoldali dióda nyit ki (D1 vagy D2), és az áramot a kimeneti kondenzátortelepbe (Cki) vezeti. A transzformátor primer tekercselésére az áttételnek megfelelõ viszszatükrözõdõ feszültség kerül, amely magasabb, mint a bemeneti feszültség mindenkori csúcsértéke, így a szinuszosító fojtótekercset lemágnesezi. Ezzel a kapcsolási ütemezéssel tudunk elérni a fojtótekercsen szinuszos áramalakot, a felvett áramból pedig megfelelõen szûrt egyenfeszültséget elõállítva teljesítményt adunk le a szekunderoldalon a transzformátor segítségével, szigetelten. Ezáltal a modul szinuszos áramfelvételû, és önmagában képes teljesíteni a szükséges szigetelési szilárdságot külsõ transzformátor nélkül. A belsõ transzformátor pedig középfrekvencián mûködik, ezért a mérete, súlya jóval kisebb, mint egy 50 Hz-es hálózati transzformátoré. A fõáramkör mûködését segítõ áramkörök közül az IGBT meghajtó áramkör és a segéd tápegység igazából nem fõáramkör-specifikus, és különösebb magyarázatot nem érdemelnek úgy, mint más, hasonló szerepet betöltõ berendezésekben. A védelmek közül a szekunderoldali egyenirányítókat védõ áramkör szintén nem csak egyedien erre a fõáramkörre jellemzõ, ezért nincs feltüntetve az ábrán, de már közvetlenebb szerepet tölt be a helyes mûködésben. A kimeneti egyenirányító diódák tárolt töltésébõl származó záró irányú vezetés hirtelen megszûnésekor a dióda környezetében elhelyezkedõ parazita induktivitások árama fenn akar maradni, ezzel túlfeszültséget okozva a már lezárt diódán. Ezt elkerülendõ a diódával párhuzamosan a túlfeszültség elnyelésére alkalmas áramkört alakítottunk ki. Az elõbbiekben említettük, hogy ez nem egyedien erre a fõáramkörre jellemzõ védelem, itt a valóságos alkatrészek és a vezetékezés nem ideális mivoltát kell figyelembe vennünk. Ettõl az elvtõl eltér a primeroldalon található védelem, amely az ábrán bekeretezett Dv és Cv elemekbõl áll. Ugyanis ez nem a valóságos félvezetõk és a parazitajelenségek okozta túlfeszültségeket nyeli
szültségét. Túlfeszültség-levezetõ áramkör nélkül egy vészleállás a primeroldali félvezetõk azonnali tönkremeneteléhez vezetne. Vészleállást a szabályzás/vezérlés kényszeríthet ki bizonyos szélsõséges mûködési körülmények esetén. Normál üzem közben a túlfeszültség levezetõ kondenzátora az elsõ néhány fõköri kapcsolási ciklus alatt feltöltõdik a primeroldalon fellépõ legnagyobb csúcsfeszültségre, így a mûködésbe bele sem szól. A szabályzás és vezérlés áramkörei további két alrészre oszthatók. Az egyik részben a mûködéshez szükséges jellemzõk méréséhez szükséges illesztések vannak, a másik rész pedig maga a szabályzó és vezérlõ, amely egy mikrokontrolleres áramkör. A mikrokontroller látja el a kimeneti feszültség- és áramszabályzó szerepét, a fõáramkör félvezetõinek kapcsolási ütemezését, és jelzéseket küld és fogad CAN buszos kommunikációs csatornán keresztül a párhuzamos üzemhez és a központi felügyeleti egységhez csatlakozva.
2. ábra: SZEPQ modul egyszerûsített felépítése
A fõáramkör mûködése
fojtótekercs árama és a transzformátor primerköri szórási induktivitás árama csak a primer túlfeszültség-védelem nyitóirányú diódáján keresztül a kondenzátorokon tud záródni, növelve azok fe-
Egy összefüggõ kapcsolási cikluson bemutatva tekintsük át az elõbb nagyvonalakban leírt fõáramköri mûködést kicsit részletesebben, de a terjedelemre való tekintettel matematikai összefüggések nélkül. Ez a kapcsolási ciklus ismétlõdik a szabályozás/vezérlés által változtatott kapcsolási idõkkel (3. ábra). Feltételezzük, hogy a kimeneti kondenzátor feltöltött állapotban van, a terhelés erre kapcsolódik, és állandósult állapotban vizsgáljuk a rendszert. A táplálás a 2. ábrán lévõ kapcsolási elrendezés szerinti egyfázisú egyenirányítóról történik. Kezdetben (1/A) S2 és S3 bekapcsolt állapotban van, az L1 szinuszosító fojtótekercs IL árama növekszik a bemeneti feszültség értékének és a fojtótekercs induktivitásának megfelelõ meredekséggel, egészen addig, amíg a szabályzás úgy nem dönt, hogy a szinuszos áramalak követéséhez nem növelheti tovább IL-t, amelynek a nagyságát ettõl az idõpillanattól konstansnak tekintjük, lévén hogy a tekercs induktivitása nagy. Ebben a pillanatban nullfeszültséggel, kicsi veszteséggel bekapcsolható S1, és kikapcsoljuk S3-at (1/B). Itt kezdõdik el a kritikus pontja a mûködésnek, ugyanis a szinuszosító fojtón felépített IL áram az eddigi bekapcsolt félvezetõkön már nem tud folyni, megszakítottuk az áram útját. Az áram így S3 belsõ kapacitásán és a vele párhuzamos C2 kondenzátoron folyik egy rövid ideig, relatív lassan növelve a feszültségét (lassú feszültségemelkedésû kapcsolás, kedvezõbb RF tulajdonságok), és C2 csökkenti a kikapcsolási veszteségét S3-nak (kikapcsolási snubber).
XVI. évfolyam, 3. szám
25
3. ábra: A kapcsolási ütemek el, hanem egy esetleges modul-vészleálláskor a fojtótekercsek által tárolt energiát vezetik le. A fõáramkör topológiájából látszik, hogy vészleálláskor az összes kikapcsolt félvezetõ mellett a szinuszosító
A híd feszültsége (jelenleg megegyezik C2-ével) CSA kondenzátor UCSA0 kezdeti feszültségéig lineárisan nõ – állandósult állapot esetén UCSA0 a transzformátorra visszatükrözõdõ feszültség –, ekkor az SA félvezetõ ellenpárhuzamos diódája kinyit (2/A), és L1 árama rajta keresztül befolyik CSA-ba. A folyamatok gyakorlatilag S3 kikapcsolásával indultak el, és ezek teljes egészében a vezérlés beleszólása nélkül lezajlanak. A folyamatok ideje párszáz nsec és egy-két µsec nagyságrendû az átlagosan 15 kHz-es mûködési frekvencia mellett, ennek megfelelõen idõzítjük a kapcsolásokat a programozott vezérlésben. Miután SA diódája kinyitott, a híd és CSA feszültsége megegyezik. SA árama kezdetben megegyezik IL-lel, mivel a hídban beállított S1-S2 átlós kapcsolás az áram számára olyan utat jelent, amelyen az áram csak véges meredekséggel tud nõni a transzformátor szórási induktivitása miatt, tehát a transzformátor primerköre nem tud pillanatszerûen lekommutálni L1-el, így kezdeti árama nulla. Ez a fõ problematikája az áramgenerátorosan táplált közbensõ körnek. A primer szórási induktivitás és CSA egy párhuzamos rezgõkört alkot, a primeráram elkezd nõni (2/B), SA árama csökkenni, a csökkenõ áram egy szinuszosan növekvõ feszültséget hoz létre CSA-n. A növekvõ primeráram áttranszformálódik a szekunderoldalra, és ott az áramiránynak megfelelõ D2 kinyit, energia áramlik a kimenetre. Mielõtt SA ellenpárhuzamos diódájának árama elérné a nullát, bekapcsoljuk SA IGBT-t. A bekapcsolási parancsot állandó idejû idõzítéssel adjuk ki S3 kikapcsolásától számítva. Az éppen vezetõ ellenpárhuzamos dióda nulla feszültségen tartja az IGBT-t, így a bekapcsolás nullfeszültségû, a bekapcsolási veszteség csekély. Amikor SA árama eléri a nullát, CSA eléri a csúcsfeszültségét, a primeráram megegyezik IL-lel. SA árama irányt vált, és a már kinyitott IGBT-n folyik az eddigivel ellenkezõ irányban (3/A), CSA feszültsége csökkenni kezd, a rezgõkör tovább mûködik. A primerköri áram az ábrán látható SA kör felsõ csomópontjára értelmezett Kirchoff-törvény alapján IL és az SA áramának pozitív irányú összege, így az SA áram irányváltása után a primerköri áram IL fölé nõ. SA kikapcsolása (3/B) akkor következik, amikor CSA lecsökkent a kezdeti UCSA0 feszültségre. A primerköri áram ekkorra elérte IL kétszeresét, mivel ahhoz, hogy CSA feszültsége visszatérjen a kezdetihez, az áram-idõ területének nullát kell adnia, tehát az áramnak a nulltengelyre szimmetrikusnak kell lennie. Tehát SA IGBT-t a vezetési irányának megfelelõ, IL nagyságú áramnál kell kikapcsolnunk. A helyes mûködés érdekében a transzformátor feszültség-idõ te-
rületét két egymást követõ kapcsolásnál a vasmag telítésének elkerülése érdekében szimmetrikusra igyekszünk hozni. Ezt úgy érjük el, ha a transzformátort tápláló hídkapcsolási állapot mindig azonos ideig áll fenn. Tehát SA IGBT-t mindig ugyanannyi idõvel késõbb kapcsoljuk ki S3 kikapcsolásától mérve. Ebbõl az következik, hogy a rezgõkör paramétereit kell a mûködési tartományhoz úgy megválasztani, hogy az SA áram negatív IL és pozitív IL között változzon az átlós vezetésbe kapcsolt, fix idõ alatt. Helyes paraméterekkel az áram széles mûködési tartományban is beáll ennek a követelménynek megfelelõen, a fõáramkör a mûködésébõl adódóan a fix idejû kapcsolás mellett mintegy kikényszeríti a nulla áram-idõ területet a CSA-n. SA kikapcsolása áramvezetés alatt történik, így az veszteséges, a veszteség mértéke fõként a felhasznált félvezetõ dinamikus paramétereitõl függ. A kikapcsolás pillanatában a primer köri áram IL kétszerese, a bekapcsolt híd átló felé viszont mindössze egyszeres IL áram folyik be L1 felõl. Kirchoff-törvénye alapján az S1 feletti csomópontba egyszeres IL áramnak be kell folynia az egyensúly érdekében, amit az áramkör az S3-mal párhuzamos C2 kondenzátoron átfolyó árammal ér el. A kondenzátoron átfolyó áram iránya S3 ellenpárhuzamos diódájának nyitó irányával egyezik meg, így a kondenzátor feszültsége lineárisan csökken a híd feszültségére feltöltõdött értékrõl, egészen addig, amíg a feszültség nullátmenete után S3 ellenpárhuzamos diódája kinyit (4/A), és átveszi ezt az áramot a kondenzátortól. Kapcsolástechnikailag a nem bekapcsolt átlós IGBT-k feszültsége közös, így S3 ellenpárhuzamos diódájának vezetése miatt S4 feszültsége is nulla, így bekapcsolható nullfeszültséggel (4/B). Amint S3 ellenpárhuzamos diódája kinyitott, a transzformátor primer tekercselése gyakorlatilag rövidzárba kerül, így a transzformátor szórási induktivitására a primer feszültség az eddigi áramiránnyal ellentétes irányban rákerül, ami nagy meredekséggel lemágnesezi azt. A lemágnesezés közben, amikor a csökkenõ primeráram eléri az IL értéket, a már kinyitott S4 IGBT is elkezd vezetni, árama a transzformátor primerárama és IL különbsége. A primerköri szórási induktivitás lemágnesezõdik, árama nullára csökken, megszûnik az energia áramlása a kimeneti oldal felé, S2 árammentesen kikapcsolható (5/A). A korábban konstansnak tekintett IL áram természetesen az energiaátvitel közben a valóságban csökken, mivel L1 induktivitása nem végtelen, a híd feszültsége pedig magasabb, mint a bemeneti feszültség pillanatértéke, ezért a fojtótekercs lemágnesezõdik. Mostanra ismét két, egymás
26
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
alatt elhelyezkedõ IGBT vezet, S1 és S4. Tehát elérkeztünk a következõ kapcsolási ciklus elsõ alapállapotába, ami funkcionálisan megegyezik a most bemutatott ciklus elsõ állapotával. Innen elindulva az elõbb leírt összes esemény újból lezajlik, csak a híd kapcsolóelemei, S2-S3 és S1-S4 szimmetrikusan felcserélõdnek. Ez a két ciklus ismétlõdik felváltva L1 áramalakjának szinuszos követésével, a félvezetõk szimmetrikus cseréje miatt a transzformátor ellenütemû, áramgenerátoros táplálásával. Az áramkörben kapcsolási veszteséget csökkentõ elemek vannak, megfelelõ idõzítésekkel kapcsolva a híd elemeit, ezek segítségével érhetõ el a kedvezõ hatásfok, valamint az áramgenerátorosan táplált transzformátor szórási induktivitása miatt bekövetkezõ túlfeszültség problémát az SA áramköre oldja meg. SZEPQ szabályozás, vezérlés Az akkumulátortöltõ vezérlési feladatait és kimeneti jellemzõinek szabályozását egy Microchip gyártmányú dsPIC típusú mikrovezérlõ végzi. A vezérlõkártya a következõ perifériákból épül fel: – hálózati szinkronjel-elõállító áramkör, – 2 db optikai CAN busz meghajtó egység, a modulok és felügyeleti egység közötti kommunikációhoz, – EEprom, a modul konfigurációs konstansainak, valamint a mûködési paraméterek és események tárolása céljára, – D/A átalakító modul, a szinuszos bemeneti áram alapjel elõállítására, – 8 db digitális kimenetillesztõ, az elõlapon található LED-es kijelzés számára, – 8 db digitális kimenetillesztõ, mágneskapcsolók, relék mûködtetéséhez, – 8 db digitális bemenetillesztõ, kontaktusok, komparátorok jeleinek fogadásához, – 12 db analóg bemenetillesztõ, feszültség-, áram- és hõmérséklet-érzékelõk jeleinek feldolgozásához, – 8 db (PWM-el kombinált) digitális kimenet a félvezetõs kapcsolóelemek (IGBT-k) mûködtetéséhez. A vezérlõ egység közvetlenül csatlakozik a modul illesztõ áramköreit tartalmazó egységhez, ahonnan a következõ mért értékeket kapja: – hálózati (bemeneti) feszültség, – szekunderoldali (kimeneti) kondenzátor feszültsége, – kimeneti mágneskapcsoló utáni pont feszültsége, – hálózati (bemenõ) áram, – terhelõ (kimenõ) áram, – modul környezeti hõmérséklete, – hálózati fojtótekercs hõmérséklete, – híd félvezetõk hõmérséklete.
Az analóg méréseken túl ez az egység szolgáltatja még a hídfeszültség komparált értékeit, amelyeket félvezetõ teszthez használ föl a vezérlés; a bemeneti áramkomparátor jelét, ami a szinuszos bemeneti áramalak követéshez szükséges és a segéd tápegység ellenõrzõ (OK) jelét. Az illesztõegység ezen kívül tartalmazza még a bemeneti/kimeneti mágneskapcsolók, illetve a feltöltõ jelfogó mûködtetõ áramköreit, ezek visszajelzõ kontaktusainak fogadó áramköreit, és egy fedõvédelmet, amely a bementi áram/kimeneti feszültség nem megfelelõ értékei esetén a vezérlést lekapcsolja a modul és a táplált fogyasztók védelme céljából. A mikrovezérlõben futó szoftver a tényleges mûködés megkezdése elõtt ellenõrzi a félvezetõk, mágneskapcsolók, EEprom, hõmérséklet mérõegységek helyes mûködését, azok egyenkénti tesztelésével. Ha hibát tapasztal, azt eltárolja és jelzést ad a felügyeleti egység felé, pontosan meghatározva, melyik egységet találta hibásnak, a késõbbi javítás megkönnyítése céljából. A mikrokontroller szabályozza az akkumulátor I-U karakterisztika szerinti feltöltését és a hálózatból való szinuszos áramfelvételt. A szinuszos áram amplitúdójával változtatható a modul kimeneti teljesítménye. A szinuszos áram alapjel egy D/A konverteren keresztül jut az áramkomparátorba, ahol a mért bemeneti árammal összekomparálva, a komparátor kimeneti állapotváltozása hatására a vezérlés a megfelelõ kapcsolási képet állítja elõ. Az akkumulátor töltése hõmérsékletkompenzáltan szabályozott, az akkumulátortér hõmérséklet-mérõjele egy digitális hõmérõ egységtõl érkezik optikai CAN buszon keresztül a SZEPQ modulba. Az akkumulátortöltõ modulok párhuzamosan kapcsolhatóak, legfeljebb 30 db tud aktív párhuzamos üzemben mûködni. Ez bõven kielégíti az eddigi legnagyobb MÁV-állomás igényeit is. Ebben az esetben a modulok kijelölnek maguk között egy vezetõ modult, amelyik feszültségszabályozó üzemben mûködik és áram alapjelet szolgáltat az optikai CAN buszon keresztül a többi modul számára. Ha valamilyen hiba következne be bármelyik modulban, amelyik az üzemet érinti, az adott modul automatikusan kiválik a párhuzamos üzembõl, és szükség esetén új vezetõ modul jelölõdik ki. Egy már mûködõ rendszerbe bekapcsolható – a rendszer kikapcsolása nélkül – egy új akkumulátortöltõ, és az összekapcsolt berendezések között automatikusan létrejön a terhelõáramok megosztása.
A modul elõlapján található LED-es kijelzõ sokféle információt mutat. Tájékoztat arról, hogy a modul üzemkész, üzemel, öntesztet hajt végre, aktív párhuzamos üzemben mûködik, áramalapjel-vezetõ, összegzett hiba van-e, illetve, hogy kommunikáció van-e a felügyeleti egységgel. A modul mûködés közben folyamatosan méri a félvezetõk, induktív elemek hõmérsékletét, és ha valamelyik pont hõmérséklete kritikussá válik, a vezérlés mindaddig korlátozza a terhelõ áramot (a névleges érték 75%-ára, pl. 20 A-rõl 15 A-re), amíg az adott elem hõmérséklete nem csökken a normális szintre. Ha a hõmérséklet normalizálása nem tud megtörténni, és továbbra is emelkedik, akkor a modul lekapcsol. A bemenõ áramot és a kimeneti feszültséget – a szabályzókörön túl – egy fedõvédelemi egység is kontrollálja, ha túláramot/túlfeszültséget érzékel, leállítja a mûködést. Ilyen esetben a modul háromszor megpróbál újraindulni. A SZEPQ folyamatosan küldi az optikai CAN buszon a felügyeleti egység felé az analóg mérések eredményeit, illetve az esetleges hibaállapotokat. A felügyeleti egységrõl beállíthatók a modul feszültség és áram alapjelei, de a modul nemcsak rendszerben, hanem önállóan is képes mûködni. A CAN buszos kommunikáció különlegessége, hogy optikai úton valósít meg adatátviteli kapcsolatot, ami zavartûrés szempontjából kedvezõ. Ezzel az adatátviteli móddal elkerülhetõ, hogy a rendszer külsõ villamos zavarok miatt instabillá, esetleg mûködésképtelenné váljon. Hálózatkimaradás után, amikor a hálózati feszültség értéke visszaáll, a berendezés a korábban beállított paraméterekkel automatikusan újraindul. A berendezés kimeneti feszültségének statikus hibája kisebb, mint 0,5%. A bemutatott akkumulátortöltõ berendezés rendszerint ipari környezetben kerül telepítésre, ahol a villamos zavar
nagymértékû lehet. Ezért a magas fokú zavarvédettséget, illetve zavartûrést a tervezésnél figyelembe vettük.
Összefoglalás Az MPQ áramellátó rendszer felépítése a korábbihoz képest nem változott, de a rendszer megújult, mérete kisebb lett, így kompaktabb lett az 50 Hz-es transzformátorok elhagyása miatt. A modul mûködését bonyolulttá és összetetté teszi az, hogy egy egyfokozatú átalakítóval szinuszosít, és galvanikusan leválaszt, így kézenfekvõ volt annak vezérlését mikroprocesszor alkalmazásával megoldani. A SZEPQ modulok mellett kifejlesztettünk egy új felügyeleti rendszert is, amely felépítését és mûködését egy következõ cikkünkben ismertetjük. Szakmai lektor: Molnár Károly fejlesztési igazgató, PowerQuattro Zrt.
Irodalomjegyzék [1] Robert Watson: Active-clamp Boost as an Isolated PFC Front-End Converter. Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University [2] Molnár Károly: Szinuszos áramfelvételû akkumulátortöltõ berendezések. Megjelent: Elektrotechnika, 1997/2, pp.81–84. [3] Molnár Károly: A 336V névleges akkumulátorfeszültségû szünetmentes áramellátó rendszerek energetikai vizsgálata. Megjelent: Magyar Elektronika, 1999/12, pp.12–17. [4] Molnár Károly, Ringler Csaba: Középfrekvenciás kapcsolóüzemû akkumulátortöltõ berendezés. Megjelent: Elektrotechnika, 2005/12, pp.321–324.
Akkuladegrätsmodul mit Sinusstromaufnahme Im Artikel zeigen wir einen neuen Akkuladegrätsmodul mit Sinusstromaufnahme an, welcher mit einen von Stromgeneneratorsart gespeist Mittenkreis funktioniert. Der Modul hat eine innen galvanische Isolation, so müssen kein 50 Hz Außertransformator verwenden, deswegen wurde das System zuviele kleiner und Kompakt. Der Modul hat eine Kommunikationsfläche mit optische Kabel CAN Bus, und kann in einer aktiven parallel Betriebsart funktionieren.
Sinusoidal battery charger module In this article a new developed feeding with an intermediate circuit working current generator is presented. The module is an inner galvanic isolating one, so it does not need the outer 50 Hz main transformer therefore the system is much smaller and more compact. The module has an optical cable CAN bus communication platform and can works active parallel mode, too.
XVI. évfolyam, 3. szám
27
A KOAX-SR-01 állomási sorompó © Edelmayer Róbert, Kotroczó József, Nagy Jenõ, Tóth Péter
Bevezetés Magyarországon 1997 óta üzemelnek – egyre nagyobb számban – elektronikus biztosítóberendezések. A MÁV (GYSEV, BKV) az elektronikus biztosítóberendezések telepítésekor a meglévõ, külföldön már bevált biztosítóberendezések alkalmazása mellett döntött. Az elektronikus biztosítóberendezések korszerû alkotóelemei számítógépes vezérléssel biztonságosan mûködnek. A számítógépes berendezések azonban csak konkrétan az állomási biztosítóberendezések törzsrészét foglalják magukba. A jelfogós áramkörök a számítógépes biztosítóberendezés mellett jelentõs mennyiségben vannak jelen. Ez különösen igaz jelfeladással rendelkezõ állomáson, automata térköz(ök) csatlakozása esetén. Az Elektra rendszer magyarországi alkalmazásánál szempont, hogy minél több részegysége már bevezetett, illetve hazai beszállítók által gyártott elemekbõl álljon. A szükséges biztonságigazolások száma, és a kapcsolódó fejlesztések mennyisége ezáltal csökkenthetõ volt. A 400 Hz-es és 75 Hz-es szigeteltsínek, a jelfeladás elemei, a sorompó és a 75 Hz-es automata térköz áramköre szorosan illesztett része lett az Elektra rendszernek. Ezek a részegységek a Dominó 55–Dominó 70 berendezésekbõl származnak, felépítésük és technikai színvonaluk ennek megfelelõ. Az utóbbi években a jelfogós berendezések hazai gyártása megszûnt, a berendezések alkatrészeihez egyre nehezebben és egyre drágábban lehet hozzájutni, és a szállítások idõviszonyai is kiszámíthatatlanná váltak. A GYSEV szombathely-szentgotthárdi vonalán telepített Elektra berendezéseknél került elõször alkalmazásra a KOAXSR-01 jelû, korszerû sorompóvezérlõ alrendszer.
azonban a teljes számítógépes biztosítóberendezés konstrukciójának újragondolását, áttervezését jelenti. Az ehhez kapcsolódó fejlesztés és a vele járó biztonságigazolás hosszú idõt vesz igénybe. Erre az idõre áthidaló megoldást jelent a jelfogós áramkörök nyomtatott áramköri kivitelezése. Ebben az esetben jelentõsen csökken az egyedi huzalozás ideje. A TM jelfogókat felváltó Hengstler jelfogók panelbe ültethetõek, kisebb helyet foglalnak el. A nyomtatott áramköri kivitelezéssel készült áramkörök az állomási sorompók D70-es egyedi huzalozással készült kapcsolásait váltják ki. Az áramkörök több panelen helyezkednek el. A panelek egymás között hátpanelen („back panel”) vagy rendszerkábellel csatlakoznak. Az így kialakított sorompóillesztõ alrendszer a KOAX-SR-01 nevet viseli.
Jelfogós illesztõ áramkörök
Mivel a jelfogós áramkörök helyigénye a számítógépes rendszerhez képest igen nagy, és építésük egyedi huzalozást igényel – ami jelentõsen növeli a kivitelezés idejét –, jogosan merült fel ezen áramkörök számának csökkentése. Természetesen az ideális megoldás az áramkörök helyett a szoftveres kialakítás lenne. Ez
A KOAX-SR-01 az Elektra biztosító berendezés hatókörzetében üzemelõ állomási sorompók mûködtetésére szolgáló alrendszer. A berendezés az Elektra berendezésbõl érkezõ parancsokat fogadja, feldolgozza, illetve a sorompó állapotát az Elektra berendezés részére visszaolvassa. A kapott parancsok alapján vezérli az állomási sorompó fényjelzõit, hajtómûveit. A fejlesztés során figyelembe vették és kiküszöbölték az SFA egység alkalmazása során felmerült üzemeltetõi problémákat. – Az SFA egység alkalmazásakor maximum 6 darab fényjelzõt lehetett beüzemelni. A telepítések során többször elõfordult ennél több fényjelzõ alkalmazásának igénye. – A jelfogóhelyiségtõl távol üzemelõ állomási sorompók esetés a csapórudak alsó, illetve felsõ végállását ellenõrzõ jelfogóik ejtése és meghúzása nem volt határozott. A kábel kapacitása zavarta a jelfogók mûködését. – A jelfogóhelyiségtõl távol üzemelõ állomási sorompók esetén bizonytalan a hajtómûvek lassú felnyílása. A kábelek hurokellenállásán akkora feszültségesés jöhet létre, ami miatt a hajtómûvek nem vezérlõdnek lassú fel üzemmódban. – A fényáramkörök csak közvetve vizsgálják a megfelelõ mûködést, tényleges fénycsökkenés-vizsgálat nincs. – Az optika törésérzékelése nem mindenkor hatásos.
28
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
Átfogó ismertetés
A KOAX-SR-01 felépítése: A KOAX-SR-01 állomási sorompó 19”-os üvegajtós szekrényben helyezkedik el. Egy szekrényben 3 állomási sorompó belsõtéri szerelvényei üzemelnek. Egy sorompóberendezés az alábbi fõ részekbõl áll: – energiafogadó és kismegszakító rekesz, – fényellenõrzõ rekesz, – vezérlõ rekesz.
Energiafogadó és kismegszakító rekesz: Tartalmazza az energia fogadására szolgáló sorkapcsokat, az áramkörök védelmét biztosító kismegszakítókat, a SKÉV idõzítõ órát, a megkerülést kizáró csapórúd idõzítését biztosító idõzítõ órát és a külsõtéri szerelvények összeköttetését biztosító sorkapcsokat. A kismegszakítók, az idõzítõ órák, valamint az áramellátás fogadására szolgáló sorkapcsok a szekrény elején találhatók. Az áramellátás fogadását biztosító sorkapcsok valamennyi pontja duplázott. Ennek szerepe a következõ: az áramellátó berendezésbõl érkezõ energiák az elsõ sorompó pontjaira csatlakoznak. A második sorompó áramellátása a duplázásról adódik tovább a második szinten lévõ áramellátó csatlakozó pontjaira. A harmadik sorompó áramellátása a második sorompó duplikált pontjairól kapcsolódik a harmadik szinten lévõ áramellátó csatlakozó pontjaira. Mind az energiaellátás, mind a külsõtéri szerelvények csatlakozását biztosító sorkapcsok bekötése minden esetben állandó. Ez azt jelenti, hogy a csatlakozási pontok minden sorompó esetében az azonos számú pontok azonos funkciót jelentenek, a sorompó külsõtéri szerelvényeinek számától függetlenül. Ebben a rekeszben a szekrény elsõ oldalán üzemel két változtatható idõzítésû idõzítõ óra. Az egyik idõzítõ óra szerepe „a sorompó hosszú ideje zárva” állapot jelzése. Az idõzítés nagyságát az üzemeltetõ határozza meg, a rendelkezésre álló utasítások alapján. A másik idõzítõ óra a megkerülést kizáró csapórúd indulásának az idejét határozza meg. Az idõzítés nagyságát a tervek alapján kell beállítani.
Fényellenõrzõ rekesz: A fényellenõrzõ rekeszen találhatóak a fényárbocokat vezérlõ KAFEK kártyák. Egy kártyán egy árboc három fényének vezérlése és ellenõrzése mûködik. Egy rekeszben maximum 8 árboc vezérléséhez lehet KAFEK kártyát elhelyezni. Ha az útátjárót több mint 8 fényjelzõ bizto-
sítja, újabb fényellenõrzõ rekesz beépítése szükséges, amely további 8 fényjelzõ mûködését biztosítja. A fényjelzõk száma további rekeszek beépítésével tovább növelhetõ. A kártyák és a hozzárendelt árbocok elnevezését a beültetési rajz határozta meg. Ezek minden esetben fix sorrend szerint üzemelnek. A kártyák a fényellenõrzõ hátpanelbe csatlakoznak. A kártyák nem tartalmaznak egyedi szabályozó elemet, így azok bármelyik fényáramkörbe bármikor behelyezhetõek. A kártya elõlapján láthatók az árbochoz tartozó üzemi és hibajelzések. A felsõ részen a fehér, középen a vörös1, az alsó részen a vörös2 fényhez tartozó jelzések láthatóak, ellenõrzõ csatornánkénti bontásban. Vezérlõ rekesz: A rekeszben az alábbi kártyák találhatók: KAFIK: fényellenõrzõ ismétlõkártya KAHAK: hajtómûkártya KAVEK: vezérlõkártya KAELK: ellenõrzõkártya KAKÖK: közúti jelzõlámpa csatlakozókártya Fényellenõrzõ ismétlõkártya A kártyán találhatók a fényáramköri vezérlõ- és ellenõrzõkártyáról érkezõ információkat gyûjtõ ismétlõ jelfogók. FE: Valamennyi árboc fehér fényeit ellenõrzõ jelfogó. A jelfogó akkor húz, ha legalább egy árbocon világít fehér fény. A jelfogó húzott állapotát a kártya elõlapján található „FE” jelû zöld LED világítása jelenti. V1a: „a” jelzõárboccsoportban üzemelõ V1 fények közös ismétlõ jelfogója. A jelfogó akkor húz, ha a csoportban üzemelõ valamennyi árbocon világít a V1 fény. V1c: „c” jelzõárboccsoportban üzemelõ V1 fények közös ismétlõ jelfogója. V2a: „a” jelzõárboccsoportban üzemelõ V2 fények közös ismétlõ jelfogója. V2c: „c” jelzõárboccsoportban üzemelõ V2 fények közös ismétlõ jelfogója. A jelfogók húzott állapotát a kártya elõlapján a jelfogó neve mellett lévõ LED világítása jelzi. Hajtómûkártya A kártyán találhatók a hajtómûvek vezérlésével és ellenõrzésével kapcsolatos jelfogók. Az áramkörökben alkalmazott jel-
fogók és azok szerepe teljesen megegyezik az SFA alapkapcsolás áramköreiben alkalmazottakéval. Módosításra került a csapórúd végállásait ellenõrzõ áramkör, valamint a 12,5°-os kimozdulást ellenõrzõ áramkör. A 230V 50Hz-es ellenõrzõ áramkör jelfogói a kábelkapacitás hatására bizonytalanul mûködnek. Ezért az áramkörök 48 V-os egyenáramról mûködnek. Az SFA alapkapcsolásban a csapórúd törésérzékelõ kontaktusai minden esetben benne vannak az Elektra zavar bemeneti áramkörében akkor is, ha a sorompón nincs csapórúd. Ezért ott a JRE jelfogót minden esetben mûködtetni kell. A KOAX sorompó esetében, ha nincs hajtómû, nem kell a hajtómûkártyát alkalmazni. Az Elektra részére szükséges áramköröket ilyen esetben programkapcsolókkal kell folyamatossá tenni. A hidraulikus hajtómûvek lassú felnyitásához külön kell vezérelni egy szelepet, amely 24V-ról mûködik. Ha a sorompó a jelfogóteremtõl nagy távolságra van, a kábelhurok ellenállásán olyan nagy feszültség esik, hogy a lassú felnyitás szelepe nem vezérlõdik. A KOAX sorompó esetén a lassú felnyitás vezérlésekor 230V 50Hz feszültséget kapcsolunk. A sorompó mellett lévõ elosztóban került elhelyezésre egy 230 V/4×24 V-os tápegység. Ezzel négy csapórúd vezérlése közvetlen közelrõl történik. A 24 V-os áramkörben így feszültségeséssel nem kell számolni. A behaladó csapórudak indulásának idõzítése minden esetben 12 másodperc. Ezt az idõzítõ áramkört a hajtómûkártya tartalmazza. Az idõzítésen nem lehet változtatni. Valamennyi állomási sorompónál igaz, ha a csapórudak nem érik el a felsõ végállást, a forgalmi szolgálattevõ errõl nem kap zavarjelzést. A KOAX sorompó a felvezérléstõl számított 14 sec elteltével egy zavarjelzést ad a forgalmi szolgálattevõ számára.
Ellenõrzõkártya A kártyán találhatók a sorompó fényjelzõk vezérléséhez és a fények ellenõrzéséhez szükséges jelfogók. A kártyán az ellenõrzõ áramkörben programkapcsolókkal kell beállítani, hogy hány fényjelzõ csoport üzemel. A fények ellenõrzése emelt vagy nem emelt sebesség szerint történhet. A kártyán található a vörös fények lekapcsolását végzõ, 120 másodperces idõzítõ áramkör. A kártyák elõlapjain feliratozva szerepel, hogy milyen jelfogók üzemelnek rajta. A felirat mellett egy LED látható. A LED világítása az adott jelfogó gerjesztett állapotát jelenti. A kártyák a vezérlõ hátpanelbe csatlakoznak, ahol a kártyákat összekötõ áramköri kapcsolatok vannak. A vezérlõ hátpanel programkapcsolókat tartalmaz. A programkapcsolókkal lehet kiválasztani azokat az áramköri részeket, amelyeknek az adott sorompónál mûködni kell, ki lehet iktatni azokat, amelyeknek nem kell mûködni. Át lehet hidalni azokat az áramköri részeket, amelyek az adott sorompónál nincsenek (például hajtómû). A programkapcsolókkal lehet kiválasztani, hogy a sorompó emelt sebességû vagy nem emelt sebességû üzemmódját. A vezérlõ rekeszben található kártyák felcserélhetetlenségi furattal vannak ellátva. A felcserélhetetlenséget a rekesz keretébe erõsített csap biztosítja. A vezérlõ és fény hátpanel között 6 és 12 eres dugaszolható rendszerkábel csatlakozással van kialakítva az összeköttetés.
Fogadópanel
A kártyán található jelfogók az Elektra berendezésbõl kapott le-, illetve felvezérlõ parancsokat fogadják. Az Elektra a vezérléseket ugyanazon a két éren adja folyamatosan. A le-, illetve felvezérlések között polaritásváltást végez. Mivel a vezérlés folyamatosan jelen van, nem szükséges támaszjelfogók alkalmazása. A két éren diódákkal választják el a le-, illetve felvezérlés jelfogóinak mûködtetését. A jelfogók mûködésének ellenõrzését úgy kellett kialakítani, hogy diódazárlat, illetve diódaszakadás esetén az útátjárót fedezõ jelzõre ne lehessen továbbhaladást engedélyezõ fényt kivezérelni.
A szekrény az Elektra berendezéssel a fogadópanel útján tartja a kapcsolatot. Erre a panelre érkeznek a rendszerkábelek. Ezek ugyanazok a rendszerkábelek, amelyeket az SFA sorompók esetében is alkalmaznak (10, 20, illetve 64 eres rendszerkábelek). A fogadópanel kialakításánál az volt a legfontosabb szempont, hogy az Elektra felõli rendszerkábelekben ne kelljen változtatást alkalmazni. Azokon a csatlakozási pontokon, ahol az Elektra bemenetén tervezéstõl függõen különbözõ bemeneti információkra van szükség, ugyancsak programkapcsolók lettek beépítve. A programkapcsolók megfelelõ kombinációinak kiválasztásával az Elektra részére mindig a tervezés során elõírt információ jut az adott bemenetre. A fogadópanel és a vezérlõpanel között szintén 6 és 12 eres rendszerkábellel, dugaszolható csatlakozással van kialakítva az összeköttetés.
XVI. évfolyam, 3. szám
29
Vezérlõkártya
A készre szerelt sorompószekrény A fényáramkör és vonzatai A KOAX-SR-01 sorompó – a már fent említett módon – egy új fényáramköri rendszerrel rendelkezik. Ennek kifejlesztésekor a következõ szempontokat követtük: – nagy távolságok áthidalása, beszabályozási igény nélkül (max. 5 km), – hagyományos (izzólámpás) optikába szerelhetõ, nagy élettartamú fényforrás alkalmazhatósága, – elektronikus hibadetektálás a felhasznált elemekre vonatkozóan, – a hibafajták külön jelzése a fenntartó felé az ellenõrzõ áramkörben, – fénycsökkenési tendenciajelzés lehetõsége, – olyan csatlakozó felület és környezet, amely az Elektra esetén korábban alkalmazott különbözõ tervezési eseteket kiszolgálja. A nagy távolság áthidalását a fényáramkörök egy részénél alkalmazott elv felhasználása biztosítja, amely szerint magasabb feszültség és így alacsonyabb áram kisebb energiaveszteséget jelent az összekötõ kábelen, tehát messzebbre lehet telepíteni a fényforrást. A leválasztó transzformátor – ebben a konstrukcióban – közvetlenül a lámpafejbe kerül, így a szekunderoldali nagy áramból keletkezõ veszteség is minimálisra csökken. A fényáramkör üzemeltetési biztonsága szükségessé tette egy feszültségstabilizátor beépítését is, amely 2% pontossággal produkálja a 230 V-os tervezett igényt, a bemenetén megjelenõ 210 V és 250 V között (egyben biztosítja a villogó feszültséget is). Mûködése egy mikrokontroller által – nagysebességgel – kapcsolt autótranszformátoron alapul. 30
A sorompó fényforrása a jelenlegi fénytechnológia által kínált nagyteljesítményû, „meleg fehér” LED fényforrás (névleges teljesítménye: 20 W, tervezett üzemi teljesítmény: 7 W). Ez nagy fénysûrûségû, koncentrált fénypontot szolgáltat nyolc elemi fénypont összeintegrálásával, így konstrukciósan a hagyományos izzólámpa helyére szerelhetõ a jelzõoptikában. A nagyteljesítményû LED egyszerû felépítése lehetõvé tette, hogy elektronikus, szoftver által felügyelt fényáramköri rendszer szülessen. A külsõtéri fényforrás állapotának vizsgálatát két – egymástól és a külvilágtól galvanikusan elválasztott – mikrokontroller végzi, amelyeknek véleménye 2-bõl 2-es szavazással kerül át a biztosítóberendezés felé. A szavazást kényszervezetéses kon-
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
taktusokból felépített biztonsági jelfogók végzik (Ha a két azonos szoftverû csatorna nem azonos véleményen van, ezt a kártya külön hiba kimeneten jelzi). Mivel a fényáramkör 230 V 50 Hz feszültséggel üzemel, ezért a fényáram áramváltón keresztül ad információt a kontrollerek számára, az elõremenõ és a visszatérõ ágban. A kontrollerek A/D bemenetén – kétutas egyenirányítás végeredményeként létrejövõ – 500 ms hosszúságú félhullám-sorozatok jelentkeznek, az áramkörben normálisan elõforduló tranziens jelenségekkel együtt. A feldolgozó program feladatai (mindkét csatornában) a következõk: – a jelsorozat kezdetének meghatározása, – a jelsorozat szünet szakaszának meghatározása, – a tranziens idõszakok kizárása a vizsgálatból, – annak megállapítása, hogy a jelsorozatban nincs-e 10 ms-nál nagyobb szünet, mert ez alkatrészhibát jelent, – a felsõ határnál nagyobb és az alsó határnál kisebb amplitúdók megállapítása zárlatok és szakadások detektálása végett, – a villogtatás periódusidejének a tûréshatáron kívüli állapotának meghatározása. A fenti pontos jelanalízis elvégzéséhez 1-2 ms-os periódussal mérések történnek a szoftver által, amely mérésekhez idõ adatok kapcsolódnak, és ez az adathalmaz minden lefutási ciklusban kiértékelésre kerül. Helyes eredmény esetén vezérlést kap a fényellenõrzõ szavazó jelfogó. Egyéb esetben nincs vezérlés, de az adott állapot a fényellenõrzõ kártya frontlapján megjelenítésre kerül. A fenti rendszer kártyái egy-egy fénysorompó árbochoz vannak rendelve, a kártyarekesz hátpanelén elhelyezett kapcsolók által. Így a biztosítóberendezési kiviteli terv – amelyet számítógép generál – csak a programkapcsolók állását ábrázolja. A fényáramkör és a mérõ számítógépek kapcsolási vázlatát az alábbi ábra szemlélteti.
Annak felfedése, hogy a teljesítmény LED fényereje csökken, pedig az áramjel-analízis helyes értékeket ad (ez egy feltételezett igény, amely csak az elmúlt évtizedek LED-tapasztalatain alapul, mert a jelenleg használt elemek – újdonságuk okán – még nem mûködtek hosszú ideig) egy külön fénycsökkenési tendenciajelzõ is beépült – opcionális módon – a lámpafejbe. Ez az áramkör minimális teljesítmény felhasználásával és egy fényérzékeny ellenállás segítségével – amely a LED szórt sugarában helyezkedik el – egy mikrokontroller elemzése alapján megállapítja, hogy a villogó fény – hosszabb idõ alatt – mindig a meghatározott intenzitási küszöb felett világít-e. Ha nem, akkor az optikatörés érzékelõ mikrokapcsolós áramkört megszakítja, és így hibajelzést küld a fenntartónak. A hibás egység hátoldalán piros jelzõfény mutatja ezt az állapotot.
A KOAX-SR biztonságának igazolása A cikkben ismertetett sorompóberendezés biztonságának igazolása az alábbi két témakört foglalja magába: – a jelfogós áramkörök biztonságigazolása és – a komplett fényáramkör (KAFEK) biztonságigazolása. Mivel a jelfogós részek biztonságigazolása az ilyen áramköröknél megszokott módon történt (gyakorlatilag az MSZ EN 50129 szerint, teljes hibahatás-elemzéssel), itt ezt nem részletezzük. Valószínûleg több újdonságot jelent a kedves olvasó számára a LED alkalmazhatóságának, illetve a fényellenõrzés hardver- és szoftverbiztonságának bizonyítása.
A felhasznált LED alkalmazhatóságának bizonyítása A felhasznált LED alkalmazhatóságának vizsgálata elején rögzítenünk kellett, hogy jelen esetben a korábbi magyarországi alkalmazásokkal ellentétben nem volt feltétel, hogy a fényforrást a hazai jellemzõ alkalmazási környezetben (hagyományos állomási és vonali sorompó fényáramkörök, több optika soros kapcsolása, soros áramjelfogós/transzduktoros fényellenõrzés stb.) felhasználjuk. Természetesen ennek a fényforrásnak is meg kell felelnie a LED optikákkal szemben támasztott általános (pl. fénytechnikai, láthatósági) követelményeknek, azonban ennek bizonyítása az (Elõzetes) Alkalmassági Tanúsítvány, illetve az azt megalapozó tanulmány feladata, így a biztonságigazolásnak nem volt része. Az alkalmazott LED 2×4 db chipet tartalmaz (két párhuzamos ágban, áganként
négy-négy soros világító diódát). A LED alkalmazhatóságának megállapításához meg kellett vizsgálni, hogy a LED egy-egy elemi diódájának zárlat, illetve szakadás jellegû meghibásodásakor hogyan alakulnak a teljes LED áram- és feszültségviszonyai, azaz egy dióda bármely meghibásodása kimutatható-e a KAFEK fényellenõrzõ áramkör segítségével. Mivel az alkalmazott LED megbonthatatlan kialakítású, azaz elemi diódái önállóan nem érhetõk el, egy, a teljes LED áram- és feszültségviszonyait reprezentáló helyettesítõ kapcsolás (modell) kidolgozására volt szükség. A modellt úgy alakítottuk ki, hogy egyegy, a LED-ben levõ elemi diódát négynégy, soros kapcsolású dióda helyettesített. Ezzel a megoldással a LED-hez hasonló áram- és feszültségviszonyokat lehetett elõállítani, azaz „kívülrõl” a modell a LED-hez hasonlóan mûködött. A modellben lehetõség nyílt egy-egy, elemi diódát helyettesítõ dióda-csoport rövidre zárására, illetve valamely párhuzamos ág megszakítására. Egy elemi dióda meghibásodása (szakadás: az egyik párhuzamos ág megszakítása; zárlat: egy vagy két dióda-csoport rövidre zárása) is a fényellenõrzõ által elfogadott tartományon kívüli, a tartomány határértékeit jóval meghaladó áramerõsségeket eredményezett, így a fényellenõrzõ jelfogók elejtettek.
kításának szempontjai: a nyomtatott áramköri kártyát, illetve ezen belül az egyes mûszaki funkcionális egységeket úgy kell kialakítani, hogy a meghibásodások (pl. fóliazárlat, alkatrészláb-zárlat stb.) ne vezethessenek az áramkör olyan viselkedéséhez, amely a fényáramköri jel hiányát vagy zárlati tartományba esõ megnövekedését elfedi. – Az egyes alkatrészek hibahatás-elemzése. Bár az elektronikai alkatrészek meghibásodására vonatkozóan a biztonságigazolás keretét képezõ MSZ EN 50129 szabvány „C” függeléke konkrét elõírásokat tartalmaz, a hibahatás-elemzést a fentinél jóval részletesebb ORE A155/RP12 hibakatalógus szerint vettük figyelembe. Ezt arra alapoztuk, hogy egyrészt az MSZ EN 50129 szabvány C.1 függelék-fejezete is hivatkozik az OREhibakatalógusra, illetve a „C”-függelék az egyes alkatrész-típusokat nem bontja tovább (pl. egy csoportba vesz minden ellenállástípust, míg az ORE-hk 14 típust különböztet meg; lehetõvé téve ezzel azt, hogy bizonyos meghibásodásokkal egy adott alkatrésztípus esetében nem szükséges foglalkozni).
A rendszer kialakítása során figyelembe vett biztonsági intézkedések: – E fényáramköri rendszer alapvetõen abban különbözik a korábbi magyarországi alkalmazásoktól, hogy minden fénypontot külön ellenõrzõ áramkör vizsgál, azaz elmarad a – biztonságtechnikai szempontból is sok esetben kifogásolható – kettõ, (esetenként három) fehér fényt tartalmazó soros kapcsolás (ismert a soros fényáramkörök azon biztonságtechnikai hiányossága, hogy bizonyos körülmények között a két soros kapcsolású optika egyikének zárlatát a kevésbé érzékeny áramjelfogós ellenõrzés nem volt képes felismerni). Ez a megoldás lehetõvé teszi, hogy egy fénypont meghibásodása esetén a másik, még mûködõképes fénypont továbbra is üzemben maradjon. – Kétcsatornás felépítés, mindkét csatornában egy-egy mikroszámítógéppel, a kimenet II. osztályú biztonsági jelfogó. (A két csatornában azonos szoftver fut. Így igazolni kell, hogy a szoftver nem tartalmaz biztonsági szempontból kritikus hibákat.) – A nyomtatott áramkör, illetve elemei, mûszaki-funkcionális egységei kiala-
Az áramkör strukturális/funkcionális tervezésénél figyelembe vett biztonsági szempontok: – Az „A” és a „B” csatorna kimeneti jeleit a feldolgozó kontrollertõl optocsatolóval galvanikusan leválasztva továbbítjuk a fényellenõrzõ jelfogók felé. – A fényáramköri mintavétel két, fizikailag független áramváltó segítségével történik. Az áramváltók a 230 V fényáramköri táplálás primer oldalán, a Bi és a Vt ágban helyezkednek el, így bármely primer vezetékhez való zárlat felfedhetõ. – Az egyes mikrokontrollerek táplálása csatornánként független DC/DC átalakítóval és feszültség stabilizátorral történik. – A fényellenõrzõ jelfogók II. biztonsági osztályúak (C típus), így érintkezõik segítségével ellenõrizhetõek. – A fényellenõrzõ jelfogók érintkezõi az ellenõrizendõ fény jellegének megfelelõen köthetõk be, azaz: a) a fehér fénynél munkaérintkezõk párhuzamosan: bármely FE (FEAFe, FEBFe) jelfogó húzása esetén a fehér fényt meglévõnek tekintjük, b) a vörös fénynél a munkaérintkezõk sorosan: a vörös fényt csak mindkét V jelfogó (FEAVx, FEBVx) húzása esetén tekintjük meglévõnek, c) a fényellenõrzõ jelfogók együttfutását az ELEKTRA zavarbemenetére csatlakozó érintkezõ hálózatba kell bekötni, így bármely meghibásodás miatt bekövetkezõ húzás/ejtés a sorompót fedezõ jelzõ M!-ra kapcsolódását okozza.
XVI. évfolyam, 3. szám
31
A fényellenõrzés hardverbiztonságának elvi megfontolásai
A fényellenõrzés szoftverbiztonságának elvi megfontolásai Amint fent említettük, a két ellenõrzõ csatornában két független, PIC16F690 típusú mikrokontroller végzi a fényáramköri méréseket. A két mikrovezérlõben azonos program fut, így az algoritmus funkcionális helyességét, illetve az algoritmus alapján programozott kód hibamentességét bizonyítani kell. Ezeket az alábbi lépésekben tettük meg: 1. Az algoritmus funkcionális helyességének bizonyítása: a) A tervezõ elkészíti az algoritmust szimbolizáló folyamatábrát. b) A tervezõtõl független validáló ellenõrzi, hogy a folyamatábra egyértelmûen megfeleltethetõ-e a KAFEK fényellenõrzõ áramkör funkcionális követelményspecifikációjának. c) A tervezõ elkészíti a folyamatábrák azon változatait, amelyeken kiemelve láthatók, hogy a rendszer hogyan reagál a funkcionális követelményspecifikációban meghatározott meghibásodásokra. 2. A mikrovezérlõkbe programozott kód megfeleltetése az algoritmusnak: a tervezõtõl független validáló a kódvisszafejtés módszerével ellenõrzi, hogy a mikrovezérlõbe beprogramozott kód alapján a fõciklus folyamatábrája egyértelmûen meghatározható-e, illetve a tervezõtõl függetlenül elkészíti a kód alapján a folyamatábrát.
A szoftver biztonságának magas szintje érdekében az alábbi, további intézkedéseket foganatosítottuk: – A program fõciklusában kerülni kell az „önmagába visszatérõ programhurkokat”. Mivel a processzor A/D átalakítási mûvelete egy belsõ feldolgozási hurokként értelmezendõ, a fõciklus folyamatos futásának ellenõrzésére Watchdog funkciót használunk. – A programkód sértetlenségét a rendszer bootoláskor ellenõrzõ összeg képzésével vizsgálja. Végezetül az 1. táblázatban bemutatjuk, hogy a fényellenõrzõ rendszer fejlesztése és biztonságigazolása, illetve a LED optika bevezetése során milyen dokumentumok készültek.
Integrálás az Elektra rendszerbe és a tervezés kérdései A KOAX-SR-01 fejlesztésének megkezdése elõtt meghatározták a berendezés szerelésével és tervezésével kapcsolatos követelményeket. A legfontosabb alapkövetelmény a csatlakozófelületre vonatkozott: az új sorompóberendezést ugyanolyan felületen kell tudni illeszteni az Elektrához, mint az SFA/SFAE egységet. Az Elektra rendszerben az SFA egységgel megvalósított sorompóvezérlés az alábbi ábrán látható elemek közvetítésével valósul meg.
Az IC/PC számítógépek az EKBG sorompóegységet és az AUSBG parancskiadó egységet vezérlik közvetlenül, viszszajelentéseket pedig ezeken kívül az EINBG visszajelentõ egységtõl kapnak. Az SFA egység és a kiegészítõ funkciókat ellátó szabadkapcsolású jelfogók egyedi huzalozással csatlakoznak az Elektra interfészeihez. A külsõtérhez való csatlakozás a D55/D70 állomásokhoz hasonlóan történik. Tengelyszámlálós foglaltságérzékelés esetén az AWBG egység is szerepet kap, a sorompó oldásához szükséges információkat ez az egység szolgáltatja.
1. táblázat Dokumentum címe KAFEK fényellenõrzõ áramkör funkcionális követelményspecifikációja
Tartalma
Típusa
Meghatározza a rendszerre vonatkozó Követelményfunkcionális követelményeket specifikáció
KAFEK fényellenõrzõ MSZ EN 50129 szerint, különös tekin- Biztonságáramkör biztonságigazolás tettel a biztonsági megfontolásokra és igazolás a hibahatás-elemzésre Validációs jelentés
Jelentés a fényáramköri ellenõrzés al- Validációs goritmusának helyességérõl és az algo- jelentés ritmus-programkód egymásnak való egyértelmû megfeleltethetõségérõl
Az SFA (D70 technológiájú) egység és a szabadkapcsolású jelfogók
Mérési jegyzõkönyv a biz- Tartalmazza a fényáramkörön elvég- Mérési tonsági minõsítési próbák- zett méréseket és vizsgálatokat, azok jegyzõkönyv ról leírásával és eredményeivel Elõzetes Alkalmassági Ta- A Tanúsító nyilatkozata az alkalmazás- Elõzetes núsítvány (EAT) a Hongli- hoz Alkalmassági tronic PWD3CK1 típusú Tanúsítvány LED fényforrások sorompó közúti fényjelzõiben történõ alkalmazásához Kutatási Jelentés az EAT- A vonatkozó feltétfüzetnek való elem- Kutatási hoz zés Jelentés 32
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
Csatlakozás az Elektrához hagyományos átadócsatlakozón (ULP) egyedi huzalozással
Az Elektra rendszerben az új sorompó alrendszerrel megvalósított vezérlés az ábrán látható elemek közvetítésével valósul meg.
A blokkvázlaton látható, hogy az Elektra rendszer ugyanolyan egységekkel rendelkezik, ezek szerepe is azonos maradt.
A csatlakozásnál elmarad az egyedi huzalozás, az Elektra rendszerkábelei közvetlenül csatlakoznak a KOAX-SR-01 illesztõfelületére. Ez a csatlakozás megköveteli, hogy az adatbanktervezés során a vezérlõ- és visszajelentõ pontok kiosztása következetes legyen. A csatlakozópontok kiosztása az elsõ Elektra-állomásoktól kezdõdõen kisebbnagyobb eltérésekkel követett egy mintát. A KOAX-SR-01 belsõ felépítése miatt ezt a hagyományokon nyugvó mintát szabványosítani kellett, és a sorompók adatbankbeli sorrendje is kötötté vált. A kötött sorrend és a csatlakozások követendõ kiosztás magyarázatáról készült egy leírás (3BU 97028 AAAA EDAPC és EDAPN), majd ezt követõen egy tervezési elõírás. Az említett két dokumentum alapján
az adatbank tervezõi létrehozhatták az adatbankot, laboratóriumi körülmények között lepróbálhatták és kiszállíthatták a helyszínre. A helyszíni vizsgálatokat a sorompószekrény és a hozzá illeszkedõ szimulációs környezet segítségével végezhették. A következetes fejlesztés és adatbanktervezés eredményeképpen a KOAX-SR01 és az Elektra közötti csatlakozás helyszíni vizsgálatai során rendszerszintû hiba nem merült fel.
A próbaüzem és a jelenlegi állapot A KOAX-SR-01 sorompó alrendszer jelenleg próbaüzemben mûködik, és az üzemi tapasztalatok folyamatosan elemzésre kerülnek. Hiba esetén a tartalékelemek szolgálják a folyamatos üzem fenntartását.
KOAX SR Schnittstelle für Elektra Bahnübergangssicherungsanlage Die Fa. Axon 6M hat als Ersatz der herkömmliche TM-Relaisschaltung eine neue, auf Hengstler-Relais basierende Konstruktion entwickelt. Parallel dazu wurden moderne LED-Lichtquellen verwendet statt den weißen und roten Optiken mit Glühlampen. Für die einzelne Kontrolle der Lichter wurde eine neue, zweikanalige Überwachung mit Mikrocontroller gewählt. Der Artikel beschreibt die Entwicklung des Systems Axon SR, mit besonderen Fokus auf die Anwendung der LED-Lichtquelle und auf die sicherheitstechnische Betrachtungen der Überwachung der Lichter.
KOAX SR Interface for Elektra level crossing In order to replace traditional TM-relay interface for Elektra-MÁV station level crossing, a new interface has been developed by Axon 6M Kft. This interface is based on Hengstler relays. Together with this development, new LED lamps are built in the traditional red and white warning optics. Each lamp (light) is checked by a 2002 microcontroller system. This paper introduces the development of the whole KOAX-SR system, focusing on application of new LED technology and safety aspects of lamp checking. Csatlakozás az Elektrához
Legyen lapunk
állandó olvasója! XVI. évfolyam, 3. szám
33
TÖRTÉNETEK, ANEKDOTÁK
A mûszerész élete, avagy egy nap hiteles története © Pusztai László (Mi is történt 2003. január 13-án?) A történet néhányéves, de ma is aktuális lehet… Jobb megértéséhez tudni kell, hogy az állomásköz a Szolnok–Lökösháza fõvonalon van, egyvágányú pálya, térközi közlekedéssel. Három térközszekrény – AT 878/9, AT 894/5, AT 910/1 – és három, térközre telepített sorompó – AS867, AS874, AS885 – van az állomásközben. Békéscsabán D55, Szabadkígyóson pedig fényjelzõs SH mechanikus berendezés van. Ezen a csikorgóan hideg, hófúvásos januári reggelen azzal a céllal indultunk Gera László mûszerész és Tóth János lakatos kollégámmal Szabadkígyósra, hogy egy váltókezelõ vizsgáztatásában vegyünk részt Molnár Sándor oktatóval egyetemben, illetve a Békéscsaba–Szabadkígyós közötti, az éjszakából hátramaradt idõszakos térközfoglaltság okát keressük meg. Szabadkígyósnak a T1 és a T2, Békéscsabának pedig a Tcs térköze volt foglalt idõnként, így síntörést valószínûsítettünk. Mire Szabadkígyósra értünk a gépkocsival, kaptuk a hírt, hogy Békéscsaba Tcs térköze már állandóan foglalt. Mivel a vizsgázó elõször az írásbeli tesztet írta, a szóbeli késõbb következett, ezért úgy döntöttem, hogy kimegyek a fiúkkal a vonalra a zavar elhárítására, a síntörést addig valószínûleg megtaláljuk. A szabadkígyósi Sr2 sorompónál, a vasúti pálya mellé érve azonban a töltés tetejéig összefújt hó fogadott bennünket, úgyhogy csak a bejárati jelzõig, a sorompótól körülbelül 200 méterre jutottunk, onnan nem tudtunk gépkocsival továbbmenni. Azt otthagyva és a szerszámos táskát vállra véve gyalog indultunk el a sínek között. Az elõjelzõ után, már a második térközben megtaláltuk a síntörést. Az elõjelzõs térköztõl pályatelefonon értesítettem az állomásokat és a diszpécserünket a törés helyérõl, intézkedést kérve. A békéscsabai csomóponti állomásfõnök ugyanis akkoriban kiadott egy rendelkezést, miszerint síntörés esetén, ameddig a PFT nem intézkedik, az adott pályán vonat nem közlekedhet. Gyalog visszamentünk a bejárati jelzõnél hagyott kocsihoz. Közben a diszpécser telefonon közölte velünk, hogy a szabadkígyósi II-es õrhelyen meg kell néznünk a blokkberendezést, mert bejáratkor vonat alatt vissza lehet zárni a blokkot, nehogy ebbõl vonatveszélyeztetés legyen. Ezt javítottuk, amikor az õrhelyen levõ jelfogó helyiségbõl, a jelfogó kattogásából hallatszott, hogy a Szabadkígyósra visszajelentett, AS885 jelû fénysorompó lecsukódott, vonat közeledett Békéscsaba felõl. A kezelõkészüléken azonban semmilyen foglaltság visszajelentés nem volt, a vonal szabadnak látszott. A váltókezelõ mintegy „mellékesen” közölte, hogy a visszajelentés hajnal óta így megváltozott, csak a T1ben látszik a vonat, T2-ben és a csoport-
ban nem. Ez elég rossz hír volt, tudván, hogy a vasúti pálya mellett autóval közlekedni nem lehet. Arra gondoltunk, hogy az éjszakai hófúvás valamelyik rosszul záródó térköz- vagy sorompószekrényben a vonali kábelfejet telefújta hóval, ugyanis a napokban volt rá példa, hogy ilyen ok miatt hasonló zavartatás keletkezett. Jelenleg azonban csak a vasúti pályán lehetett volna kijutnunk a vonalra, vagy pedig gyalogosan. Arra, hogy valamiféle „különvonatot” találjunk, amelyik minden térköz- és sorompószekrénynél megáll a kedvünkért, semmi esély nem volt, hiszen az állomástávolságú közlekedési rend miatt a vonatok amúgy is késéssel közlekedtek. Közben a kiérkezõ pályások tehergépkocsival elindultak a vonalra a síntörés helyreállítására. Utólag derült ki, hogy mintegy másfél órás küzdelemmel ki is mentek a síntörés helyéig, és helyre is állították. Közben szépen lassan jöttek-mentek a vonatok, így csak 10.35-kor kaptunk – akkor is csak 25 perc – engedélyt a „pályára lépésre”. A sínekre hajtva, az egyik sínszálat „megközölve”, sietõsen az AS874 fénysorompóig jutottunk a Ford Rangerrel. Sajnos az egyik szekrényben sem találtunk hófúvást, teóriánk nem igazolódott be. A vonateltûnési zavar továbbra is fennállt, illetve a hamis foglaltság is megvolt. Bementünk Békéscsabára a vonali áramkörös rajzért, és visszamentünk Szabadkígyós II-es õrhelyére a hibát behatárolni. Ott az érintett kábel ereket megbontva egyértelmûen látszott, hogy a hiba a vonalon van. Ekkor már azonban 12 óra körül járt, az idõ sürgetett minket, hiszen januárban korán sötétedik… Gépkocsival a PFT-s IFA nyomán nagy nehezen be tudtunk menni az elõjelzõig. A térközszekrényt kinyitva a jellegzetes „amperszag” csapta meg az orrunkat, és az egységet kicsavarva már látszott is, hogy a „szokásos”, jobbról a harmadik tuchel össze van égve. Kicseréltük, majd a forgalmat kértem, hogy az éppen közlekedõ vonatnál figyeljék meg, jó lett-e a térközi berendezés. Elkeseredésünkre közölték, hogy a jelenség ugyanaz – csak a T1 térközben látszik a vonat. Továbbmenni a hó miatt nem tudtunk. Ezért úgy döntöttem, hogy Gera Laci menjen vissza Kígyósra, én pedig Tóth Janival elindultam – ismét – gyalog a következõ térközszekrényhez. A gyaloglás közben szerencsénkre Szabadkígyós felõl éppen jött egy gépmenet, azt „leintettük.” Felvett bennünket és elvitt a következõ térközig. A szekrényt nyitva a már jól ismert jellegzetes égett bakelitszag fogadott. Itt is összeégett a fentebb említett tuchel. Kicseréltük – ugye, milyen jó lehet recsegõ mínuszokban a szabad ég alatt forrasztani? Örömünkre a forgalmi szolgálattevõ közölte, hogy el is múlt a foglaltság, akár ki is lehetne próbálni a berendezést. Szabadkígyós vitte az irányt, fordult is, utána Békéscsaba visszavette, úgy is rendben fordult. Néhány másodperc elteltével azonban
34
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
Szabadkígyósnak a T2, Békéscsabának a Tcs térköze foglalt lett. (Lehet, hogy korai volt az örömünk?) Azonban percek múlva el is múlt a foglaltság. Próbáltuk az okát behatárolni, de pillanatnyilag nem ismétlõdött. Arra gondoltam, hogy az összeolvadt bakelit ráégett az egység tuchelérintkezõire. Az egységek cseréjérõl döntöttem. Tóth Janival elindultunk az AT 894/5tõl a szántóföldön keresztül a kígyósi országútra, hogy a közben Szabadkígyósról érkezõ Gera Laci felvegyen bennünket, és menjünk az egységekért Csabára. Õ azonban azzal fogadott, hogy ismét irányt akartak fordítani, immár vonatnak, be is megy a kérés Csabára, ott át is fordul, de a folyamat nem megy végig, egybõl vissza is fordul M1-re, tehát az eredeti állapotba. Közben pedig a békéscsabai állomási indítású AS867 fénysorompó lecsukódik. Irány a békéscsabai jelfogó helyiség, persze nem lehetett próbálni, mert vonatok vannak. Utána nagy sokára lehetett, úgy is volt, ahogy mondták, a jelfogóban átfordult M2-re, de tovább nem. Irány a következõ objektum, az AS867 sorompó. Persze megint vonatok vannak. Közben az áramkörben érintett jellegereket, valamint az egységek érintett tuchelpontjait leellenõriztem, megmozgattam, de szemmel láthatóan nem volt velük gond. Következett nagy sokára a próba, és láss csodát, rendesen megfordult az irány. Hogy mi lehetett az elakadás oka, azt késõbb sem sikerült kideríteni… Utána visszafordíttattam, és láss immár nem csodát, Kígyósnak a T2, Csabának a Tcs foglalt maradt. Irány vissza a békéscsabai jelfogóba, mert persze az egységeket elfelejtettük feltenni a gépkocsira. Ismét engedélyt kértünk a sínekre való felhajtásra, és 15.30-kor meg is kaptuk azt. Az AS885-nél mentünk be, és kicseréltük az egységeket a két térközben. Most éppen nem volt vonat, lehetett próbálni a berendezést, szerencsére rendben is volt minden. Szabadkígyós felé folytattuk utunkat az autóval, mert onnan már közelebb volt lemenni a töltésrõl, meg hát hogy is fordultunk volna meg? Az állomásra való beérkezés elõtt viccelõdtünk a fiúkkal (már kínunkban!), hogy nem áll a bejárat, mi következik még, nem várnak minket, lehet, hogy elromlott a berendezés… A poén teljesen komoly lett, a forgalmi irodába érve a szolgálattevõ ugyanis közölte, hogy a IIes õrhely felé nem tudja feloldani a vágányúti blokkmezõt. Ez már kicsit sok volt zilált idegeinknek és fizikumunknak (–14 °C volt!), de a jó melegben már teljes beletörõdéssel vettük le a blokk-készülék elejét, hogy kicseréljük a törött érintkezõt… Este 6-ra haza is értünk Békéscsabára. Hát, ennyi ez a nagyszerû, nem mindennapi történet! Akkor úgy éreztem, meg kell örökíteni, most pedig közzé is tudom tenni! Ja, és hogy sikerült a bakter vizsgája? Azt másnap már nem volt kedvem megkérdezni Molnár Sanyitól…
BEMUTATKOZIK…
Zsákay László György, a Siemens Zrt. Mobility divíziójának igazgatója
Kisebb meglepetést váltott ki, amikor a MÁV-TRAKCIÓ Zrt.-t megalapító vezérigazgató az építõipari és ingatlangazdálkodási szektorból visszatért a közlekedési területre, az ágazat egyik legnagyobb beszállítójának, a Siemensnek az igazgatójaként. Zsákay László György 1963ban született Budapesten. A Miskolcon bányamérnöki, 1991-ben közgazdász, majd 2005-ben MBA diplomát szerzõ szakember a Mecsek-Urán bányavállalatnál kezdte karrierjét, majd a Matávcsoportnál töltött el egy bõ évtizedet különbözõ felsõvezetõi posztokon, mûszaki fejlesztési, pénzügyi és beruházási területen. A MatávkábelTV operációs igazgatói székét 2005-ben a MÁV gépészeti üzletágvezetõi beosztására cserélte, majd az üzletág egyik jogutód cégének, a MÁV-TRAKCIÓ-nak lett a vezérigazgatója 2009-ig. Zsákay László György ezután részt vett az akkor már privatizált, de még MÁV Cargo Zrt. néven szolgáltató cég önálló vontatási képességének kiépítésében. A Siemensnél Aranyosy Zoltánt váltotta idén februártól. – Hogyan lett önbõl a Siemens Mobility szervezetének magyarországi vezetõje? – Az elõdöm, Aranyosy Zoltán keresett meg azzal, hogy a megüresedõ helyére keresnek jelöltet, ezek után többhónapos kiválasztásnak néztem elébe.
A Siemenst jól ismertem, már a matávos korszakomban is dolgoztam a céggel. A közlekedési részleggel a MÁV gépészeti fõigazgatójaként tárgyaltam, hiszen a MÁV akkori legkorszerûbb jármûveit, a Desiro motorvonatokat és a Taurus mozdonyokat is a Siemens szállította. – Mekkora és mivel foglalkozik itthon a Mobility divízió? – Jelenleg 60 fõ az üzletág állandó létszáma, ennek csaknem a fele a szerviztevékenységet végzi: a kötöttpályás területen a Combino villamosok garanciát követõ utómunkái, a Desiro motorvonatok szervizeléséhez az anyagellátás, a Taurus mozdonyok körül az ÖBB TS képviselete (õk a MÁV-GÉPÉSZET-tel közremûködve Taurus mozdonyok karbantartását végzik Ferencvárosban), a HMH MIREL berendezések mozdonyokra történõ felszerelésének „gondozása” a fõ feladatunk. A közúti területen a közlekedési jelzõlámpák állnak a tevékenység középpontjában, de foglalkozunk parkolóautomaták, a parkolást irányító berendezések telepítésével, szervizelésével is. Nemrég készültünk el Ferihegyen az új csomagkezelõ rendszerrel, de erõsen figyelünk a Magyar Posta csomagkezelõ és levélszortírozó rendszereinek fejlesztéseire is. Egyre nagyobb létszámot kötnek le a vasúti biztosítóberendezési munkák is: a minap nyertük el a Kelenföld–Székesfehérvár vonal biztosítóberendezési, távközlési munkáit, ami 55 millió euró értékû, majdnem hároméves projekt lesz. A 2-es és a 4-es metróra mi szállítjuk a biztosítóberendezést, a távközlést és az energiaellátást. Keressük a további lehetõségeket: érdeklõdve várjuk a fõvárosi szolgáltatók, illetve a NIF további kiírásait. – A tenderkiírások minõsége sokszor feladja a leckét minden érintettnek. Önnek mik a tapasztalatai? – A kapkodás sosem jó egy nagyobb projektnél. Bízunk a kiírókban, hiszen az érdekeink azonosak, szívesen részt veszünk minden, a Siemensnek testhezálló tenderen. Nagyon szívesen fejlesztenénk a hazai piacra is, illetve adaptálnánk a cégcsoport korszerû megoldásait. Üdvö-
zölnénk, ha lenne elegendõ idõ a kiírás elõtt a párbeszédre a lehetséges beszállítókkal, az igények jobb megismerésére a stratégiai partnerség részeként. Amíg ilyen nincs, maradnak a „máshol jól bevált, ám itthon nehezen engedélyeztethetõ” megoldások, és nem csak a jármûbeszerzések esetében. További problémát jelent a forráshiányból eredõ megbízhatóságcsökkenés, ami a gyártóra üthet vissza. Ennek hátterében az áll, hogy a vevõk/üzemeltetõk túlhasználják az eszközöket, spórolva a karbantartáson, ez pedig kihat azok állapotára. – Úgy hírlik, a Siemens újabb globális átszervezés elõtt áll. Mi lesz ennek a hatása itthon? – Október elsejétõl megalakul az ún. „Infrastructure and Cities” szektor, amelynek a Mobility igen fontos oszlopa lesz. Ez az új struktúra azt a célt szolgálja, hogy az egyes területek közelebb kerüljenek a közcélú szolgáltatásokat ellátó szervezetek döntéshozóihoz és a végfelhasználókhoz. Ezzel itthon eddig sem volt probléma, így a hazai partnereink a változásból csak annyit vesznek észre, hogy megváltozik majd a szektor megnevezése, még hangsúlyosabbá válik a nemzetköziség és a pozitív eredmények, az integrált megoldások gyorsabb megjelenése. – Hogy érzi magát a Siemensnél? Mik a tervei vezetõként? – Köszönöm a kérdést, jól érzem magam; noha ez a beosztás több elfoglaltsággal jár, mint az eddigiek, de szerencsére a családom és az itthoni, valamint a külföldi vezetõim is támogatnak. A vállalat globális jellege miatt többet kell utaznom, hosszabb a betanulási idõszak, amihez konkrét képzési program is társul – nem csak magyarországi helyszínekkel. Sok idõt fordítok az ügyfelekkel történõ személyes kapcsolatfelvételre, de ezek nagy részén többszörösen is túl vagyok már, szerencsére igen pozitív benyomásokat szerezve. A vezetõi célom az, hogy egyben tartsam a csapatomat, megfelelõ mennyiségû és minõségû munkát biztosítva kollégáim számára. A Siemens több mint 160 éves, Magyarországon több mint 120 éve játszik vezetõ szerepet az ország modernizációjában, az infrastruktúra fejlesztésében, az elektrotechnikai és az energetikai iparban, valamint az egészségügyben, így a magyar gazdaság erõsödése nekünk is nagyon fontos. Andó Gergely
FOLYÓIRATUNK SZERZÕI Novák Péter (1980) 2000-ben végzett a szombathelyi Gépipari és Informatikai Mûszaki Szakközépiskolában mûszaki számítástechnikai technikusként. Fõbb tanulmányai: 2000–2004: Dunaújvárosi Fõiskola, mûszaki menedzser, 2005–2006: Dunaújvárosi Fõiskola, minõségügyi szakmérnök, 2006–2010: Széchenyi István Egyetem, villamosmérnök (komplex automatizálás szakirány). 2005-tõl a Dunántúli Kft. dolgozója, jelenleg létesítményi mérnökként, valamint környezetirányítási vezetõként dolgozik. Elérhetõsége: Dunántúli Kft. 9700 Szombathely, Vasút u. 22. Tel.: (94) 512-555 E-mail:
[email protected]
Pálmai Ödön (1959) A BME Villamosmérnöki Kar erõsáramú szakán végzett 1983-ban, majd munkája mellett a munkavédelmi szakmérnöki szakot végezte el 1987-ben. 1983 óta dolgozik a MÁV-nál erõsáramú szakmaterületen, különbözõ beosztásokban. Az MEE és a KTE tagja, a Vasúti Erõsáramú Alapítvány titkára. Középiskolai szaktanár, a Magyar Mérnöki Kamara bejegyzett tervezõje és szakértõje. 2007 óta TEBK TEB rendszerszakértõ. Elérhetõségek: MÁV Zrt. TEBK, 1063 Budapest, Kmety György utca 3. Tel.: (1) 511-4951, Vasúti: 01+49-51 E-mail:
[email protected]
XVI. évfolyam, 3. szám
35
Ujváry István (1984) A BME Villamosmérnöki Karán végzett 2010-ben, majd a MÁV Zrt. Távközlõ, Erõsáramú és Biztosítóberendezési Központ erõsáramú osztályán dolgozott. Jelenleg nyelvtanulás céljából külföldön tartózkodik. Elérhetõsége:
[email protected] Kõvári István A Gábor Dénes Fõiskolán 2000-ben szerzett informatikus mérnöki diplomát. A MÁV Zrt. TEB Központban távközlõ hálózat fejlesztésével, üzemeltetésével foglalkozik.
Dr. Mosó Tamás (1953) 1976-ban a Budapesti Mûszaki Egyetemen villamosmérnöki, majd 1978-ban szakmérnöki diplomát szerzett. 1980-ban egyetemi doktori címet szerzett, diszszertációjának témája az a multiprocesszoros számítógép volt, amely a miskolci és szegedi KÖFE rendszerekben több mint 10 évig mûködött. 1992-ig az MMG Automatika Mûvek fõmunkatársaként a számítógépes folyamatirányítás legkülönbözõbb területein dolgozott, beleértve a vasúti és atomerõmûvi rendszereket is. 1992-tõl a Prolan Rt. fõmérnökeként folytatja munkáját. 2001-tõl vesz részt az ELPULT fejlesztésben, mint a Prolan Zrt. biztonsági szervezetének vezetõje. Elérhetõsége: Prolan Rt. 2011 Budakalász, Szentendrei út 1–3. Tel.: 06 (26) 543-137 E-mail:
[email protected] Gál Gábor (1971) A Budapesti Mûszaki Egyetemen végzett 1995-ben. Még ebben az évben elhelyezkedett a Ganz Ansaldo cégnél, ahol az ETCS akkor még kutatási fázisban lévõ balízok tesztelésével foglalkozott. Személyesen vett részt az 1999-ben Kimle-Hegyeshalmi ETCS pilot projekt installálásában. 2002 óta a Prolan Zrt. csapatát erõsíti. Részt vett az Elput fejlesztésében mint tesztelõ, az MFB fejlesztésében mint fejlesztõ. Jelenleg a ProSigma csapat projektvezetõje. Elérhetõsége: Prolan Zrt., Budakalász, Szentendrei út 1–3. Tel.: (20) 9823869 E-mail:
[email protected] Detlef Bahr (1964) 1992-ben fejezte be finommechanikai, mérés- és szabályozástechnikai tanulmányát a braunschweigi Mûszaki Egyetemen diplomás mérnökként. 1995-ig vezette a Mûszaki Egyetem Gépészeti Szakágának dékáni hivatalában az üzleti területet. Ezt követõen a mûholdas navigáció (GPS) területén – annak a szárazföldi közlekedésben való alkalmazásával összefüggésben – különbözõ beosztásokban tevékenykedett. 2002 óta a Funkwerk IT mûszaki értékesítési mérnöke, ahol a biztosítóberendezések üzletágában az Alister biztosítóberendezési platformmal kapcsolatban folytatott értékesítési tevékenységekkel foglalkozik. Cím: Funkwerk Information Technologies GmbH, Edisonstrasse 3, D-24145 Kiel, Németország E-mail:
[email protected]
Miháczi Viktor (1978) 2001-ben végzett a Miskolci Egyetem Gépészmérnöki Karán, elektronika-automatizálás szakirányon. 1999– 2001 között operátorként dolgozott a Miskolci Egyetem Számítóközpontjában, 2001-tõl a PowerQuattro Zrt. fejlesztõmérnöke. Fõ tevékenységi körébe tartozik szünetmentes áramellátó rendszerek és azok részberendezései vezérlésének fejlesztése és tervezése. Elérhetõség: PowerQuattro Zrt., 1161 Budapest, János u. 175. Tel.: 405-5400 Edelmayer Róbert 1988-ban végezte el a Széchenyi István Fõiskola Közlekedésautomatika Szakát. 1988 és 1995 között a MÁV Jobb parti Biztosítóberendezési Fõnökségen dolgozott mûszerészként, diszpécserként és szakaszmérnökként. 1995 óta – a Budapest–Hegyeshalom Projektirodán mûszaki ellenõrként töltött néhány hónap után – dolgozik jelenlegi munkahelyén, a THALES Rail Signalling Solutions Kft.-nél (korábban HTA Kft.) tervezõként és projektmérnökként. Részt vett az Elektra- és ETCS-berendezések tervezésében, fejlesztésében, telepítésében, vizsgálatában, a kapcsolódó projektek lebonyolításában. Elérhetõsége: THALES Kft., H–1531 Budapest, Pf. 3. Tel.: +36 (1) 4880580 E-mail:
[email protected] Kotroczó József (1964) 1983-ban szerzett vasúti távközlési és biztosítóberendezési mûszerész szakmát a szegedi Bebrits Lajos Szakközépiskolában, majd 1987-ben végzett a gyõri KTMF-en, közlekedésautomatika szakon. Diploma után a MÁV JTBF-en, majd jogutódjainál dolgozott. 1994 és 2005 között a hegyeshalmi vonal vonalellenõre, 2005-tõl az elektronikus biztosítóberendezések, 2008-tól az ETCS rendszermérnöke. Szinte az összes magyarországi Elektra biztosítóberendezés telepítése során közremûködött. Nagy Jenõ (1955) A Közlekedési és Távközlési Mûszaki Fõiskolán szerzett üzemmérnöki oklevelet 1979-ben, Közlekedésautomatika Szakon. Munkáját a MÁV Tervezõ Intézetben kezdte szerkesztõként, majd felelõs tervezõként. A vasúti biztosítóberendezések tervezése mellett – az emberközelbe került számítástechnika révén – a következõ témakörök feladatainak megoldásában vállalt szerepet: D55 egységvizsgáló gép, forgalom-ellenõrzés az É-D Metró vonalán, távirányítás Tököl és Szigetcsép biztosítóberendezésekhez, menetrendtervezõ rendszerek AutoCAD alapú grafikus konverterei a MÁV számára, foglaltság- és térközszimuláció az ELEKTRA elektronikus biztosítóberendezésekhez, biztosítóberendezések oktató rendszere (D55,D70, SH mechanika, ELEKTRA), vasúti forgalomelemzõ szoftverek (HÉV), tervezést segítõ szoftveralkalmazások. A feladatai közben bõvültek az Alcatel ELEKTRA elektronikus biztosítóberendezéshez, valamint az ETCS hazai telepítéséhez kapcsolódó tételekkel. Az AXON 6M Kft.-nek 1997-tõl alapító társtulajdonosa. Elérhetõsége: AXON 6M Kft. Tel.: +36 (20) 962-7983, +36 (1) 306-9507 E-mail:
[email protected],
[email protected]
Dr. Parádi Ferenc (1949) 1972-ben szerzett közlekedésmérnöki oklevelet a BME Közlekedésmérnöki karán. 1972 óta a Közlekedésautomatikai Tanszék oktatója, jelenleg nyugalmazott egyetemi docens. Doktori oklevelet szerzett 1978-ban a Budapesti Mûszaki Egyetemen, majd 1991-ben a Drezdai Közlekedési Egyetemen. 1994 óta a Tran-SYS Rendszertechnikai Kft. tulajdonosa és ügyvezetõje, valamint az Európa-szerte alkalmazott szimulációs technika fejlesztésének és elterjesztésének egyik irányítója. Több mint 80 magyar és idegen nyelvû publikáció (folyóiratcikk, konferencia és egyéb elõadás stb.) szerzõje. A Magyart Mérnöki Kamara Közlekedési Tagozat elnökségének tagja, a Vasúti Szakosztály elnöke, a kamara oktatási bizottságának tagja. Cím: Tran-SYS Rendszertechnikai Kft., 1023 Budapest, Árpád fejedelem útja 26–28. E-mail:
[email protected]
Tóth Péter (1973) 1995-ben végezte el a Széchenyi István Fõiskola Informatikai és Villamosmérnöki Fakultás Automatizálási Szakát. 1997-ben a Budapesti Mûszaki Egyetemen mérnök-tanári diplomát szerzett. 1995 szeptemberétõl 1996 májusáig a MÁV Rt. Jobb parti Biztosítóberendezési Fõnökség komáromi szakaszán mûszerészként, ezt követõen a TEBGK biztosítóberendezési osztályán dolgozott. A Biztosítóberendezési Ellenõrzési Csoport fejlesztõmérnökeként biztosítóberendezések elméleti és gyakorlati biztonságtechnikai vizsgálatával foglalkozott. 2003 áprilisától a TEB Igazgatóság Biztosítóberendezési Osztályának biztosítóberendezési fejlesztéssel foglalkozó szakelõadója. 2010 januárjától ismét a TEB Központ Biztosítóberendezési Osztályának munkatársa. Elérhetõsége: MÁV Zrt. TEBK, 1063 Budapest, Kmety György u. 3. Tel.: 511-4481 E-mail:
[email protected]
Csizmadia Gyula (1982) 2007-ben végzett a Kandó Kálmán Villamosipari Mûszaki fõiskola Automatizálás Szakán, teljesítményelektronika modulon. 2007-tõl a PowerQuattro Zrt. fejlesztõmérnöke. Fõ tevékenységi körébe tartozik szünetmentes áramellátó rendszerek teljesítményelektronikai részeinek fejlesztése és tervezése. Elérhetõség: PowerQuattro Zrt., 1161 Budapest, János u. 175. Tel.: 405-5400
Pusztai László (1958) Szegeden, az egykori Bebrits Lajos Szakközépiskolában érettségizett 1976-ban vasúti távközlési és biztosítóberendezési mûszerészként. Rövid építési kitérõ után 1995-ig dolgozott a békéscsabai biztosítóberendezési szakaszon, mint mûszerész. Közben 1980-ban felsõfokú vasúti szakképesítést szerzett. 1995 óta vonalellenõr Békéscsabán. Elérhetõsége:
[email protected]
36
VEZETÉKEK VILÁGA 2011/3
TÁMOGATÓINK