Система управления содержанием железнодорожной инфраструктуры

Авторы патента:

G05B15 - Системы, управляемые вычислительными устройствами (G05B 13/00,G05B 19/00 имеют преимущество; автоматические регуляторы G05B 11/00; вычислительные устройства как таковые G06)

Полезная модель относится к управляющим системам общего назначения, а именно, к системам управления содержанием железнодорожной инфраструктуры, и может быть использована для управления содержанием инфраструктуры нефтегазодобывающих и других промышленных предприятий. Технический результат заключается в повышении готовности, надежности и безопасности эксплуатации объектов инфраструктуры за счет оптимизации процесса управления работами по выявлению и устранению отклонений от нормального состояния объектов инфраструктуры и совмещения их с плановыми работами в одни технологические окна. Для этого вводятся соединенные каналами передачи данных блок по устранению инцидентов и блок управления инцидентами, первый из которых подключен каналами передачи данных к блоку отраслевых хозяйств, а второй включен в сеть ЭВМ-сервера и соединен каналами передачи данных с блоком оперативного мониторинга и диагностики и с АРМ диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства, объединенных территориально и общей информативно-технологической базой инцидентов с возможностью совместного принятия оперативного решения по внештатным ситуациям и подключения к исполнению причастных отраслевых хозяйств.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является система управления содержанием инфраструктуры (см. патент на изобретение Р.Ф. 2435188 «Многоуровневая автоматизированная система управления производственно-технологическими процессами с управлением затратами на основе мониторинга, анализа и прогноза состояния технологической инфраструктуры нефтедобывающего предприятия», М. кл. 6 G05B 15/00, опубл. 27.11.2011. Авторы: Авдюшкевич С.К., и др., патентообладатель Учреждение Российской академии наук Конструкторско-Технологический институт вычислительной техники Сибирского отделения РАН (RU), которая включает блок отраслевых хозяйств с автоматизированными рабочими местами (АРМ) диспетчерского управления текущем содержанием объектов каждого отраслевого хозяйства, средства диагностики и центр управления содержанием инфраструктуры, содержащий АРМ диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства и включенные в сеть ЭВМ-сервера, имеющего информационно-технологическую базу данных с функцией анализа и хранения данных о состоянии инфраструктуры и взаимодействия путем приема-выдачи управляющих сигналов с указанными АРМ диспетчерского управления, последовательно соединенные между собой каналами передачи данных, блок оперативного мониторинга и диагностики, блок управления текущим содержанием объектов и блок отчетности и прогнозирования, при этом АРМ диспетчерского управления технологическими процессами отраслевых хозяйств, объединены общей информативно-технологической базой текущего состояния объектов инфраструктуры и подключены каналами передачи данных через блок управления текущим содержанием объектов к АРМ диспетчерского управления текущим содержанием объектов соответствующих отраслевых хозяйств, и через средства диагностики подключены к блоку оперативного мониторинга и диагностики.

Недостаток системы заключается в том, что она предназначена для управления в кризисных ситуациях и не затрагивает производственно-технологические процессы с выходом на предотказное состояние объектов инфраструктуры, что снижает ее готовность, надежность и безопасность эксплуатации объектов инфраструктуры.

Техническим результатом, на достижение которого направлена настоящая полезная модель является повышение готовности, надежности и безопасности эксплуатации объектов инфраструктуры.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в систему управления содержанием железнодорожной инфраструктуры, включающую блок отраслевых хозяйств с автоматизированными рабочими местами (АРМ) диспетчерского управления текущим содержанием объектов каждого отраслевого хозяйства, средства диагностики и центр управления содержанием инфраструктуры, содержащий АРМ диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства и включенные в сеть ЭВМ-сервера, имеющего информационно-технологическую базу данных с функцией анализа и хранения данных о состоянии инфраструктуры и взаимодействия путем приема-выдачи управляющих сигналов с указанными АРМ диспетчерского управления, последовательно соединенные между собой каналами передачи данных, блок оперативного мониторинга и диагностики, блок управления текущим содержанием объектов и блок отчетности и прогнозирования, при этом АРМ диспетчерского управления технологическими процессами отраслевых хозяйств, объединены общей информативно-технологической базой текущего состояния объектов инфраструктуры и подключены каналами передачи данных через блок управления текущим содержанием объектов к АРМ диспетчерского управления текущим содержанием объектов соответствующих отраслевых хозяйств, и через средства диагностики подключены к блоку оперативного мониторинга и диагностики, введены соединенные каналами передачи данных блок по устранению инцидентов и блок управления инцидентами, первый из которых подключен каналами передачи данных к блоку отраслевых хозяйств, а второй включен в сеть ЭВМ-сервера и соединен каналами передачи данных с блоком оперативного мониторинга и диагностики и с АРМ диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства, объединенных территориально и общей информативно-технологической базой инцидентов с возможностью совместного принятия оперативного решения по внештатным ситуациям и подключения к исполнению причастных отраслевых хозяйств.

Такое исполнение системы, при которой введены соединенные каналами передачи данных блок по устранению инцидентов и блок управления инцидентами, первый из которых подключен каналами передачи данных к блоку отраслевых хозяйств, а второй включен в сеть ЭВМ-сервера и соединен каналами передачи данных с блоком оперативного мониторинга и диагностики и с АРМ диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства, объединенных территориально и общей информативно-технологической базой инцидентов с возможностью совместного принятия оперативного решения по внештатным ситуациям и подключения к исполнению причастных отраслевых хозяйств, позволяет путем автоматизации бизнес-процесса деятельности центра управления содержанием инфраструктуры и отраслевых хозяйств с линейными подразделениями, оптимизировать процесс управления работами по выявлению и устранению отклонений от нормального состояния объектов инфраструктуры и совместить их с плановыми работами в одни технологические окна, тем самым привести инфраструктуру к работоспособному состоянию, повысив при этом готовность, надежность и безопасность эксплуатации объектов инфраструктуры.

На фиг.1 изображена блок схема системы управления содержанием железнодорожной инфраструктуры.

Система управления содержанием железнодорожной инфраструктуры включает блок 1 отраслевых хозяйств с автоматизированными рабочими местами (АРМ) 2 диспетчерского управления текущим содержанием объектов каждого отраслевого хозяйства, средства 3 диагностики. Центр 4 управления содержанием инфраструктуры содержит АРМ 5 диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства и включенные в сеть ЭВМ-сервера 6, последовательно соединенные между собой каналами передачи данных, блок 7 оперативного мониторинга и диагностики, блок 8 управления текущим содержанием объектов и блок 9 отчетности и прогнозирования. ЭВМ-сервер 6 имеет информационно-технологическую базу данных с функцией анализа и хранения данных о состоянии инфраструктуры и взаимодействия путем приема-выдачи управляющих сигналов с указанными АРМ 2, 5 диспетчерского управления. АРМ 5 диспетчерского управления технологическими процессами отраслевых хозяйств объединены общей информативно-технологической базой текущего состояния объектов инфраструктуры и подключены каналами передачи данных через блок 8 управления текущим содержанием объектов к АРМ 2 диспетчерского управления текущим содержанием объектов соответствующих отраслевых хозяйств, и через средства 3 диагностики подключены к блоку 7 оперативного мониторинга и диагностики. Блок 10 по устранению инцидентов соединен каналами передачи данных с блоком 11 управления инцидентами. Первый из блоков 10 подключен каналами передачи данных к блоку 1 отраслевых хозяйств, а второй блок 11 включен в сеть ЭВМ-сервера 6 и соединен каналами передачи данных с блоком 7 оперативного мониторинга и диагностики и с АРМ 5 диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства, объединенных территориально и общей информативно-технологической базой инцидентов с возможностью совместного принятия оперативного решения по внештатным ситуациям и подключения к исполнению причастных отраслевых хозяйств.

Заявляемая система работает следующим образом.

Система управления содержанием железнодорожной инфраструктуры направлена на обеспечение соответствия технических характеристик объектов инфраструктуры требованиям перевозочного процесса и безопасности движения. Средства 3 диагностики производят постоянное и периодическое техническое диагностирование (мониторинг) путем испытания, измерения и технического обследования, тем самым, обеспечивая контроль состояния объектов инфраструктуры (правильности функционирования, работоспособности, исправности и прогнозирования работоспособности) и определяя степень их соответствия требованиям обеспечения перевозочного процесса и безопасности движения. Информацию о состоянии объектов в соответствии с нормами по параметрам контроля, работающих в реальном масштабе времени, а также информацию о нарушениях и отступлениях от норм состояния объектов инфраструктуры передают по каналам передачи данных железной дороги и по беспроводным средствам на ЭВМ-сервер 6 в блок 7 оперативного мониторинга и диагностики.

В блоке 7 оперативного мониторинга и диагностики анализируются все поступающие данные со средств 3 диагностики, данные из АСУ оперативной ситуации и другие факторы, на основе которых разрабатываются и внедряются технологические процессы на различных участках железной дороги по каждому отраслевому хозяйству, выявляются и прогнозируются наихудшие участки, и на основе этого разрабатываются корректирующие мероприятия. По всякому отклонению от нормального функционирования объектов инфраструктуры автоматически создается инцидент, который попадает в блок 11 управления инцидентами.

Блок 11 управления инцидентами обеспечивает взаимодействие всех участников процесса по устранению и предоставляет исполнителям информацию, необходимую для устранения инцидента, и хозяйствам инфраструктуры информацию о состоянии процесса устранения инцидента и контролирует состояние объектов эксплуатационной инфраструктуры, в соответствии с действующими технологическими процессами. Инцидент, в виде автоматически созданного рабочего задания с конкретными средствами и исполнителем по устранению, поступает на АРМ 5 диспетчерского управления технологическими процессами в общую информативно-технологическую базу инцидентов и конкретно в базу соответствующего отраслевого хозяйства. АРМ 5 диспетчерского управления, объединенные территориально и общей информативно-технологической базой текущего состояния инфраструктуры и базой инцидентов, осуществляют оперативное руководство по организации и проведению плановых и аварийных технологических окон по устранению инцидентов, при взаимодействии причастных отраслевых хозяйств по вопросам информационного взаимодействия и при согласовании технологических окон. Информация по устранению инцидента снабжается конкретными данными по выделенному технологическому окну, в котором выполнение может быть совмещено с планово-ремонтными работами соответствующего хозяйства и причастных отраслевых хозяйств. Далее указанная информация поступает в блок 8 управления текущим содержанием объектов, в котором производится сплошная фиксация всех событий, происходящих с объектами инфраструктуры, которые обрабатываются различными математическими статистическими и вероятностными методиками в соответствии с утвержденной технологией, создавая и дополняя при этом единое информационное хранилище данных. Информация по устранению инцидента поступает из блока 8 на выполнение в блок 1 отраслевых хозяйств на АРМ 2 диспетчерского управления по текущему содержанию объектов соответствующего отраслевого хозяйства и причастных отраслевых хозяйств, и далее в блок 10 по устранению инцидентов на линейное предприятие этого хозяйства. В соответствии с технологической картой рабочего задания производятся соответствующие работы. После выполнения работ исполнители отчитываются об устранении инцидента, или о выполнении работ по текущему содержанию (плановые работы, с которыми были, например, объединены работы по устранению инцидента). Инцидент считается устраненным, но закрыт он будет только после того, как средства 3 диагностики перепроверят и подтвердят его устранение. Блок 1 отраслевых хозяйств осуществляет планово-предупредительный ремонт всеми подразделениями ответственными за эксплуатацию объектов хозяйств. Выявленные в результате мониторинга и диагностики неисправности и отступления от норм вносят корректирующее воздействие на исполнение указанного ремонта, в частности на совмещение работ в одно технологическое окно.

В блоке 9 отчетности и прогнозирования формируется оперативная, статистическая и аналитическая выходная отчетность о выявленных и устраненных отклонениях от нормы объектов эксплуатационной инфраструктуры и работе участников этого процесса и на основании этого формируется корпоративная база знаний в области устранения инцидентов. На основе оценки текущего состояния объектов и по заданным объемам перевозочного процесса и на основании требуемых эксплуатационных характеристик (пропускных и провозных способностей, допускаемых скоростей движения и т.п.) осуществляется перспективное формирование потребностей работ по текущему содержанию и ремонтам объектов инфраструктуры и долгосрочное прогнозирование параметров технического состояния инфраструктуры.

Центр 4 управления содержанием инфраструктуры осуществляет координацию деятельности отраслевых хозяйств и их линейных предприятий и оперативное управление работами в сочетании плановых и первоочередных работ по устранению инцидентов, анализирует деятельность хозяйств инфраструктуры на основании всего информационно-технологического объема данных и вырабатывает корректирующие меры по улучшению эксплуатационно-экономической деятельности.

Таким образом система управления содержанием инфраструктуры железнодорожного транспорта, включающая центр 4 управления содержанием инфраструктуры с центральным ЭВМ-сервером 6, имеющим информационную базу данных с функцией анализа и хранения данных о состоянии инфраструктуры, а также приема-выдачи управляющего сигнала на АРМ 2, 5, диспетчерского управления, координирует их действия осуществляя с помощью стандартных последовательных процессов единое сквозное управление содержанием инфраструктуры, при взаимодействии между всеми участниками, обеспечивающими перевозочный процесс. Комплексное управление работами в сочетании плановых и первоочередных работ по устранению инцидентов приводит к рациональному использованию ресурсов и повышению эффективности управления процессами.

Система управления содержанием железнодорожной инфраструктуры, включающая блок отраслевых хозяйств с автоматизированными рабочими местами (АРМ) диспетчерского управления текущим содержанием объектов каждого отраслевого хозяйства, средства диагностики и центр управления содержанием инфраструктуры, содержащий АРМ диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства, включенные в сеть ЭВМ-сервера, имеющего информационно-технологическую базу данных с функцией анализа и хранения данных о состоянии инфраструктуры и взаимодействия путем приема-выдачи управляющих сигналов с указанными АРМ диспетчерского управления, последовательно соединенные между собой каналами передачи данных, блок оперативного мониторинга и диагностики, блок управления текущим содержанием объектов и блок отчетности и прогнозирования, при этом АРМ диспетчерского управления технологическими процессами отраслевых хозяйств объединены общей информативно-технологической базой текущего состояния объектов инфраструктуры и подключены каналами передачи данных через блок управления текущим содержанием объектов к АРМ диспетчерского управления текущим содержанием объектов соответствующих отраслевых хозяйств, и через средства диагностики подключены к блоку оперативного мониторинга и диагностики, отличающаяся тем, что введены соединенные каналами передачи данных блок по устранению инцидентов и блок управления инцидентами, первый из которых подключен каналами передачи данных к блоку отраслевых хозяйств, а второй включен в сеть ЭВМ-сервера и соединен каналами передачи данных с блоком оперативного мониторинга и диагностики и с АРМ диспетчерского управления технологическими процессами каждого отраслевого хозяйства, объединенных территориально и общей информативно технологической базой инцидентов с возможностью совместного принятия оперативного решения по внештатным ситуациям и подключения к исполнению причастных отраслевых хозяйств.