2004/1. Az ADSL modemek kialakulása, mûködése, MÁV- kábeleken való alkalmazhatóságának korlátai

Átírás

1 Ungarische Bahntechnik Zeitschrift Signalwesen Telekommunikation Elektrifizierung Hungarian Rail Technology Journal Signalling Telekommunication Electrification 2004/1 Az ADSL modemek kialakulása, mûködése, MÁV- kábeleken való alkalmazhatóságának korlátai A Hatvan 120/25 kv-os transzformátorállomás rekonstrukciója Az ETCS rendszer MÁV-nál való bevezetésének elsõ tapasztalatai, problémái

2 VEZETÉKEK VILÁGA Magyar Vasúttechnikai Szemle Megjelenés évente négyszer Kiadja: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. Felelôs kiadó: Kiss Pál ügyvezetõ igazgató Szerkesztôbizottság: Pápai József, MÁV Rt., Dr. Tarnai Géza, BME Közlekedésautomatikai Tanszék, Dr. Héray Tibor, Széchenyi István Egyetem, Gyôr, Dr. Parádi Ferenc, VST és Tran-Sys Kft., Koós András, BKV, Budapest, Dr. Rácz Gábor, Stellwerk Kft., Dr. Erdôs Kornél, Gyôrkönyi Tamás, Siemens Rt., Goszták Árpád, Siemens Telefongyár Kft., Machovitsch László, HTA-Magyar Szállítási Automatizálási Kft., Lôrincz Ágoston, Maumik Kft.. Ruthner György, OVIT Rt., Marcsinák László, PROLAN-alfa Kft., Cserháti Zoltán, ALSTOM Signaling Kft., Szilágyi László, Synergon Rt., Suchanek Detlev, Tetzlaff Verlag, Hamburg, Dr. Hrivnák István, Vossloh IT Fôszerkesztô: Tóth Péter Tel.: (1) , fax: (1) Felelõs szerkesztõ: Somody Árpád Tel.: (1) , fax: (1) Szerkesztôk: Rurik Péter, Horváth Viktor, Sullay János Tel: (1) , , fax: (1) Felvilágosítás, elôfizetés, hirdetésfeladás Magyarországon: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. H 1081 Budapest, Köztársaság tér 3. Tel.: (1) , fax: (1) magyarkozlekedes@mail.datanet.hu Külföldön: (Advertising Sales Office Europe) Tetzlaff Verlag, Postfach , D Hamburg Tel.: + 49/ , Fax: + 49/ Ára: 500 Ft Nyomás: CEP Nyomdaipari Rt. Elôfizetési díj 1 évre: 2000 Ft Kéziratokat nem ôrzünk meg, és nem küldünk vissza. ISSN Tartalom / Inhalt / Contents 2004/1 Dicsõ Károly, Görög Béla, Dr. Rácz Gábor Mûholdas helymeghatározás alkalmazása a vasúti technikában 3 Nádor Tamás-Csoma András A Hatvan 120/25 kv-os transzformátorállomás rekonstrukciója 8 Csomós Gábor Az ADSL modemek kialakulása, mûködése, MÁV- kábeleken való alkalmazhatóságának korlátai 11 Thorsten Föge Az S 350 U típusú univerzális tengelyszámláló rendszer 14 Déri Tamás Az ÖBB új világítási berendezései 16 Dr. Mosóczi László, Tóth Péter Az ETCS rendszer MÁV-nál való bevezetésének elsõ tapasztalatai, problémái 19 Fabio Senesi A Roma Termini pályaudvar új irányító és vezérlõ rendszere 23 SZEMÉLYI HÍREK 29 A CIKKEK SZERZÕI 29 BEMUTATKOZIK A SZERKESZTÕBIZOTTSÁG 31

3 Csak egy szóra Jándi Péter TEB igagató 2 Az 1980-as évek második fele óta mindössze négy elektronikus biztosítóberendezési rendszert helyezett üzembe a MÁV Rt, így kimondhatjuk, hogy az állomási biztosítóberendezések korábban jelentõs ütemû modernizációja az utóbbi húsz évben tartósan megtorpant. Miközben legöregebb jelfogós berendezéseink élettartamuk végére érnek, még mindig tömegével üzemelnek a hálózaton mechanikus és elektromechanikus biztosítóberendezések is. Az elektronikus biztosítóberendezés ma ismert, szokásosnak mondható ára a MÁV Rt és a magyar állam költségvetési lehetõségeihez képest magas, így, ha nem következik be rövid idõn belül gyors forrásbõvülés, akkor a mûszakilag indokolt berendezéscserék terén lemaradásunk gyorsuló ütemben fog növekedni. A túlüzemeltetett, és nem kellõ mértékben karbantartott berendezéseink részben növelik a vasútüzem biztonsági kockázatát, részben pedig a meghibásodások számának növekedésével rontják a vasúti közlekedés megbízhatóságát, pontosságát. Érdemes tehát feltennünk azt a kérdést, milyen tényezõk játszanak szerepet az elektronikus biztosítóberendezések árának alakulásában. Másképpen fogalmazva: Hogy juthatunk számunkra is megfizethetõ árú, tehát tömegesen telepíthetõ berendezéstípus(ok) birtokába? Ha egy hevenyészett költségelemzést végzünk az említett területen, akkor azt látjuk, hogy az elektronikus biztosítóberendezések létesítési költségeinek jelentõs hányadát a mûködtetõ szoftver elõállítása és tesztelése teszi ki. A hardver árának csökkentése érdekében egyébként is lépéseket tesz az iparág, amelynek során a speciális, biztosítóberendezési célú hardver-eszközöket kereskedelemben szokásosan kapható (vagyis kommersz) alkatelemekkel váltják ki. Mivel itt a költségcsökkentés módszere adott, érdemes tehát a szoftver elõállításával foglalkoznunk. (Bár e lap hasábjain érdemes lenne foglalkoznunk azzal a problémával is, hogy mi módon lehet kommersz, nem túl nagy élettartamú, viszont rendkívül gyors avulású elektronikai eszközökbõl nagy megbízhatóságú, hosszú élettartamú rendszereket építeni.) A biztosítóberendezések szoftvereinek elõállítása a balesetmentes tervezés (safety engineering) területe. Thomas-Xavier Martin meghatározásában: A cél itt az, hogy az eszközökben (rendszerben) fellépõ mûködési zavarok kivételes körülmények között VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1 se idézzenek elõ katasztrófát. Ebben a véletlen ellen folytatott harcban a lehetõ legrosszabb és valószínûsíthetõen bekövetkezõ körülményekbõl indulnak ki, és megpróbálják elõre látni és korlátozni a nem kívánatos következményeket. A tesztek itt nagy szerepet játszanak. Tegyük hozzá gyorsan, hogy a másodlagos cél azonban a magas rendelkezésre-állás kell legyen, hiszen ha a biztosítóberendezés egy meghibásodás hatására nem képes ellátni funkcióját, akkor helyébe az ember lép, az õ nagyságrendekkel magasabb hibarátájával. A szoftver elõállításának folyamata egyszerûsítve a következõ: Megtervezni, tesztelni, javítani, ami nem mûködik és újra kezdeni mindent, amíg kielégítõ eredmény nem születik. A szoftverkészítés kevésbe automatizált terület és a fent említett ciklusban beszállítóinknál olyan nyugateurópai programozók dolgoznak, amelyek nem a jelentéktelen fizetésükrõl híresek. Gerard Berry szerint egyszerû receptje van a rossz minõségû szoftver megírásának: Ráhagyatkozás a látszólagos rugalmasságra (Pontatlan követelményrendszer, ennek következtében sok utólagos módosítás, a rendszer így bizonytalanná válik, vagy összeomlik.) Spórolás az emberi erõforrásokkal Nem megfelelõ eszközhasználat (Meglévõ komponensek használata, ami odavezethet, hogy kevéssé megbízható vagy eredeti céljától meglehetõsen eltérõ, így gyenge lábakon álló elemeket használnak fel.) Jelenlegi körülményeink között az elektronikus biztosítóberendezések szoftverének elõállítási költsége a fenti módokon csökkenthetõ, ami nyilván nem lehet cél. Úgy gondolom tehát, hogy ha megszületik a számunkra is megfelelõ áru, tehát tömegesen telepíthetõ berendezéstípus ( a XXI. század D55-je ), akkor szoftverének jelentõs részét Magyarországon fogják megírni, mert ezzel, és a formális módszerek alkalmazásával, csökkenthetõk a pontatlan követelményrendszerbõl adódó, folyamatos módosítást igénylõ interpretációs problémák, és fõleg nem kell indokolatlanul spórolni az ember erõforrásokkal. A nem megfelelõ eszközhasználat persze így is fenyeget. Állításomat természetesen lehet vitatni, de a legfrappánsabb cáfolata mégis egy meggyõzõ ajánlati ár alapján elnyert projekt lenne, amely egy kifogástalanul üzemelõ berendezést eredményez.

4 Mûholdas helymeghatározás alkalmazása a vasúti technikában Dicsõ Károly, Görög Béla, Dr. Rácz Gábor Az ERRI szervezésében, január én, Párizsban rendezték meg a Mûholdas helymeghatározáson alapuló vasúti alkalmazások címû konferenciát. Az elõadók bemutatták a mûholdas helymeghatározás jelenlegi és közeljövõbeli lehetõségeit, valamint az erre a technikára épülõ vasúti alkalmazásokat. A konferencián bemutatott - már megvalósított, vagy megvalósulás alatt álló - projektek a térinformatikai alkalmazásoktól kezdve, a különbözõ vonatkövetõ rendszereken át a biztosítóberendezési alkalmazásokig, a vasúti technológia majd minden területét felölelték. A GPS rohamos terjedésébõl adódó elõnyök kihasználását a MÁV is tervezi. Cikkünk elsõ felében a téma iránt érdeklõdõ, de a GPS-technikában nem jártas olvasóink részére vázlatosan áttekintjük a mûholdas helymeghatározó rendszerek néhány tudnivalóját. A cikk második felében a konferencián elhangzott elõadásokból válogatva a teljesség igénye nélkül a GPS vasúti alkalmazási területeit szeretnénk bemutatni. Cikkünk végén néhány gondolatot fogalmaztunk meg a GPS biztosítóberendezési alkalmazásának egy lehetséges területérõl. A MÛHOLDAS HELYMEGHATÁROZÁS MÓDSZERE A GPS (Global Positioning System = globális helymeghatározó rendszer) - teljes nevén NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging = navigációs mûholdas idõ- és távolság-meghatározás) rendszer elvét az Egyesült Államokban dolgozták ki katonai jellegû navigációs feladatokra. A GPS egy magas szintû helymeghatározó rendszer, amellyel 3 dimenziós helyzet-meghatározást, idõmérést és sebességmérést végezhetünk földön, vízen vagy a levegõben. A rendszer elõnye, hogy a helymeghatározás nagy magasságban keringõ mûholdak segítségével történik, így a rendszer folyamatos mérési lehetõséget biztosít bármely közegben, a nap 24 órájában. A helymeghatározás alapelve a következõ: a helymeghatározás ismeretlen mennyiségei ismert helyzetû mûholdakra végzett távolságmérések alapján vezethetõk le. A helymeghatározás egy egyenletrendszer megoldását jelenti, az egyes egyenletek a mûholdak ismert koordinátái, a mért mûhold-vevõ távolságok és a vevõ ismeretlen koordinátái között teremtenek kapcsolatot. Az ismeretlenek (a vevõ három térbeli koordinátája és a vevõ órájának igazítatlansága) egyértelmû meghatározásához legalább négy mûholdra végzett egyidejû távolságmérésre van szükség. A mûhold-geometria sajátos következménye, hogy általában több mint négy mûhold egyidejû mérése lehetséges, így az elkerülhetetlen mérési hibák miatt a helymeghatározás egyenletrendszere ellentmondásokhoz vezet. Az ellentmondások megszüntetésének hagyományos módszere a legkisebb négyzetek (LN) módszerén alapuló kiegyenlítés, amelynek elvi alapjait Gauss dolgozta ki. A korszerû mûholdas helymeghatározó rendszerek a pontok helyzetét térbeli ívmetszéssel határozzák meg. Egy ponttól azonos távolságra lévõ pontok halmaza egy gömb. Két gömb metszésvonala kör. Három gömb két pontban metszi egymást. Képzeljük el, hogy egy rögzített pillanatban megmértük pillanatnyi helyzetünk és egy mûhold távolságát. Legyen ez a távolság R1 km. Egy mérés alapján álláspontunkról csak azt tudhatjuk, hogy valahol azon a gömbön van, amelyet a kérdéses mûholdra mint középpontra R1 km-es sugárral szerkesztünk (1. ábra). Ugyanebben az idõpillanatban mérjük meg a távolságunkat egy másik mûholdtól is. Legyen ez a távolság R2 km. Kézenfekvõ, hogy álláspontunk rajta van azon a gömbön is, melyet a második mûhold mint középpont körül R2 km-es sugárral szerkeszthetünk. Mivel az álláspontunk mindkét gömbön rajta van, ezért rajta van a két gömb metszésvonalaként létrejött körön is. Ha ugyanebben a pillanatban egy harmadik mûholdtól is megmérjük a távolságot, legyen ez R3 km. A harmadik gömböt két pontban metszi az elsõ és második gömb metszésvonala. A két pont közül a valódi álláspont további mérés nélkül néhány egyszerû szabály figyelembe vételével meghatározható. Nem szabad elfelejtenünk, hogy a fenti gondolat-kísérletnél a három mérést egy idõpillanatban hajtottuk végre, és ismertnek tételeztük fel ebben az idõpillanatban mind a három mûhold koordinátáit. Mivel a föld nem tökéletesen gömbölyû, ezért a pillanatnyi pozíciónk meghatározásához valamilyen geodéziai koordinátarendszert kell alkalmaznunk. A mûholdas navigációban erre a célra általánosan elfogadott a WGS-84 modell. A WGS-84 modell a Föld alakját egy olyan forgás-ellipszoiddal közelíti, amelyben a Föld sugara az egyenlítõnél méter, a sarkoknál pedig méter. Természetesen, ha Magyarországon a már meglévõ térképi adatbázisunkat akarjuk használni, akkor át kell számolni a pozíciót a nálunk használatos EOV vetületi rendszerbe. GPS, GLONASS ÉS A GALILEO A GPS polgári alkalmazói szintén szerettek volna olyan kiegészítõ mérõrendszerre támaszkodni, amelynek az adatait nem hamisítják mesterségesen, mint ahogyan az korábban a GPS esetében történt. Ezzel magyarázható, hogy az amerikaiak által GLONASS-nak neve- 1. ábra. A helymeghatározás elve a gömbön IX. évfolyam, 1. szám 3

5 2. ábra. A GPS mûhold által sugárzott jelek felépítése zett orosz mûholdas navigációs rendszer teljessé tételére az amerikai üzleti körök pénzügyi támogatást ajánlottak fel az orosz kormánynak, így amerikai cégek olyan vevõket kezdtek gyártani, amelyek a méréshez mind a GPS, mind a GLONASS mûholdak jeleit felhasználják. Hozzá kell még fûznünk, hogy a két rendszer összekapcsolása azért is elõnyös, mivel a két rendszer mûholdjai olyan pályákon keringenek, amelyek jól kiegészítik egymást, és biztosítják, hogy a föld minden pontján minden idõben kellõ számú, optimális helyzetû mûholdat lehessen észlelni. A GPS rendszerekhez való hozzáférés kérdésében, a polgári társadalom mindaddig nem lehet teljesen nyugodt, ameddig a rendszerek katonai kézben vannak. Komoly érvek szólnak amellett, hogy nem következhet be korlátozás, de az ördög nem alszik, ezért az EU és az ESA megkezdte a Galileo rendszer kiépítését. A Galileo legfontosabb, a GPS-tõl és a Glonass-tól eltérõ jellemzõje, hogy polgári irányítás alatt áll. Teljes kiépítésben a rendszer 30 mûholdból áll: 27 mûködõ és 3 tartalék. A NAVIGÁCIÓS MÛHOLDAK MÛKÖDÉSE A GPS mûholdak két jelet sugároznak. Az elsõ jel vivõfrekvenciája L1= MHz., a másodiké L2= MHz. Ezeket a frekvenciákat a nagypontosságú atomórával stabilizált MHz-es alapfrekvencia sokszorozásával állítják elõ. Mindkét vivõhullámot modulálják a körülbelül 30 méter hullámhosszú P kóddal (P a precision, azaz a pontosság rövidítése). Az L1 vivõt ezen kívül modulálják még a C/A (coarse/acquisition = durva/elérés) kóddal, mely kb. 300 m hosszú. A vevõ ezeknek a kódoknak a felhasználásával határozza meg az ún. pszeudo-távolságokat. A P kód nagyobb, a C/A kód kisebb pontosságot biztosít a pszeudo-távolságok meghatározásában. (2. ábra) GPS VEVÕBERENDEZÉSEK GPS vevõberendezést tetszõleges számban használhatunk a Föld bármely pontján. A GPS vevõ egy passzív berendezés, amely csak veszi és feldolgozza a mûholdak jeleit. A GPS vevõ alakítja a mûholdról érkezõ jeleket hely, sebesség és idõ adatokká. A berendezések kódfázis-mérésen vagy vivõhullám fázismérésen alapulnak. A kommersz készülékek kódfázis mérést végeznek, ma a pontosságuk 5-15 méter. A geodéziában használatos berendezések fázismérésen alapulnak, s magukban 1-3 méter pontosságot produkálnak. Tiszta látási viszonyok között, bárhol a világon, legnagyobb gyakorisággal nyolc mûhold látható. HIBÁK A GPS MÉRÉSEK SORÁN A GPS mérések során jelentkezõ hibák részben a mûhold által szolgáltatott jelekben keletkeznek (hibás lehet a mûhold saját helymeghatározása vagy idõadata), másfelõl a vevõ és környezete is lehet hibaforrás. Probléma adódhat a mûholdas rendszerek integritásával is: valósidejû méteres vagy pontosabb meghatározásoknál hirtelen, akár több méteres hiba is bekövetkezhet, ha a látható mûholdak közül valamelyik meghibásodik. A mûhold meghibásodásáról csak akkor szerzünk tudomást, ha a pályaadatok között a meghibásodásra utaló jelzés (riasztás) megjelenik a GPS vevõben. Jelenleg erre akár 20 percet is várni kell. A vevõ által látott mûholdak pillanatnyi pozíciója alapján a mérés pontosságára vonatkozó becslés (DOP) képezhetõ. A DOP meghatározásához öt jellemzõ mérési kombináció pontosságát veszik figyelembe, ezek a GDOP (a három koordináta és az idõ), a PDOP (a három koordináta), a HDOP (síkbeli két koordináta), a VDOP (magassági koordináta) és a TDOP (idõadat). Ezekre külön-külön határoznak meg mérõszámokat. A mérõszám legjobb értéke 1, minél nagyobb ez a mérõszám annál pontatlanabb a mérés. Ezek az értékek annak függvényében változnak, hogy a látható mûholdak közül melyek vesznek részt a pozíció számításában. Ha a fentebb vázolt geometriai elv (három gömb metszése) felhasználásával koordinátákat akarunk meghatározni, és a metszõdõ gömbök sugarának mérése pontatlan, akkor a mûholdakra irányuló vektorok kölcsönös helyzete is befolyásolja a koordináta meghatározás pontosságát. (3. ábra) IONOSZFÉRA HIBA A légkör km magasságában az ionoszféra a mûhold jelét torzítja, késlelteti, frekvenciaváltozást okoz. Az ionoszféra tartományának hatását a jelterjedési sebességére különbözõ modellekkel próbálják figyelembe venni, azonban e modellek sem tökéletesek, így bizonyos esetekben 10 m körüli szabályos hibával terhelhetik a mérést. TROPOSZFÉRA HIBA Az atmoszféra alsó 8-13 km-es tartományában, a troposzférában a jelterjedési sebessége függ az idõjárási tényezõktõl (hõmérséklet, légnyomás, páranyomás). Ha ezeket nem mérik, és nem veszik figyelembe a számítás során, úgy 1 m-es szabályos hibát okozhatnak. A jelet torzítja, késlelteti, frekvenciaváltozást okoz. A MÛHOLD JELÉNEK VISSZAVERÕDÉSÉBÕL SZÁRMAZÓ HIBA (MULTIPATH) 3. ábra. A helymeghatározás pontossága rossz (balra) és jó (jobbra) GDOP értéknél E hibát az okozza, hogy a mûholdról érkezõ jelek, mielõtt a vevõhöz érkeznének visszaverõdnek egy szomszédos szerkezetrõl (pl. magas épületrõl), vagy földrõl. Mivel az út nem egyenes, az idõ is hosszabb lesz és a mûhold- 4 VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1

6 4. ábra. A jelen idejû differenciális helymeghatározás alapesete tól mért távolság is hosszabbnak tûnik. Ez elég nagy, méteres helymeghatározási hibát okozhat. Ma gyakorlatilag ez a legnagyobb hibaforrás. Az elhárítása is igen bonyolult, csak költséges megoldások léteznek és még azok sem tökéletesek. A differenciál mérésen alapuló rendszerek is tehetetlenek ezzel a jelenséggel szemben. A mûholdjel visszaverõdésébõl származó hiba csökkentésének alapja a visszaverõdés felismerése. A jelenséget a Doppler effektus felhasználásával detektálhatjuk. Megszüntetésének legegyszerûbb módja, ha két vevõantennát használ a berendezés, úgy hogy a két antenna nem látja egymást. Ez a megoldás azonban mozgó jármûveknél természetesen nem alkalmazható. Az egyes gyártók készülékeikben különféle, több-kevesebb sikerrel használható szûrõalgoritmusokat használnak. Alapjuk az, hogy a visszavert jel jelszintje csak mintegy 50%-a csak az eredeti jelnek, persze csak akkor, ha az eredeti jel is fogható. PILLANATNYI VÉTELI KIHAGYÁS (SNAPLOCK) Mivel a GPS vevõnek a helymeghatározáshoz gyakorlatilag 4 mûhold elektronikus láthatósága kell egyidejûleg, ha ez alá csökken a jelek száma, a vevõ adatok hiányában nem képes meghatározni a pillanatnyi pozíciót. Ez sajnos gyakori sajátossága a közlekedésnek. A jármûvek például belvárosokban részlegesen, alagutakban teljesen elvesztik a mûholdak láthatóságát. A pillanatnyi vételkihagyás csökkentésére, valamint a precízebb pozíció-meghatározásra használnak olyan készüléket is, amely a GPS és a GLONASS helymeghatározó rendszert párhuzamosan használja. A 24 GPS mûhold és a 24 GLONASS mûhold párhuzamos használatával az égbolton látható mûholdak száma megkétszerezõdik, ráadásul az utóbbiakban nincs szándékos zavarás és a jelek nincsenek titkosítva. Az adott szituációban a GPS + GLONASS rendszer rendelkezésre állása jelentõsen megnõ a GPS rendszerhez képest. DIFFERENCIÁLIS HELYMEGHATÁROZÁSI RENDSZER (DGPS) A differenciál GPS lehetõséget nyújt a GPS pontosítására. Lokális szinten egy pont helyzetének meghatározását ugyanaz a pozíció hiba terheli, mint a környezetét. Ha adott körzeten belül képesek vagyunk a GPS pozíciójelét egy fix, ismert koordinátákkal rendelkezõ jellel korrigálni, a helymeghatározás precizitása 100 m-rõl (95%) 5m-re (95%) növelhetõ (4. ábra). A korrekció fontos jellemzõje, hogy valós idejû (real-time) legyen. A DGPS nagy elõnye tehát a GPS rendszerrel szemben, hogy a kereskedelmi forgalomba lévõ GPS vevõkkel képes a helymeghatározás pontosságát közel két nagyságrenddel megnövelni. A kontinentális kiegészítõ rendszerek (SBAS) díjmentesen javítják a 10 méteres pontosságot 1-3 méterre. * A kicsit hosszúra nyúlt ismertetés után érdekességképpen szeretnénk bemutatni e technika négy vasúti alkalmazási területét, a már említett konferencián elhangzott elõadásokból válogatva. VASÚTI TEHERKOCSIK HELYZETÉNEK KÖVETÉSE IX. évfolyam, 1. szám A Transwaggon cég különbözõ tömegáruk szállítására szolgáló vasúti teherkocsik bérbeadásával foglalkozik, mûködési területe egész Európára kiterjed, Skandináviától a Boszporuszig, Portugáliától a Balti-tengeri államokig. A nagyszámú, bérbe adott vasúti kocsik helyzetének pontos, és naprakész követésére GPS alapú helymeghatározó rendszerrel szerelték fel tehervagonjaikat. A berendezés mûholdas helymeghatározó rendszere szolgáltatja a kocsik pontos helyzetét, az így megszerzett információt a cég logisztikai központjába GSM mobiltelefonon keresztül, SMS üzenet formájában juttatják el. A berendezés tápellátását általában napelemek segítségével oldják meg. A központ a kocsik helyzetét naponta kétszer kérdezi le, de igény esetén ezt naponta többször is megtehetik. A megszerzett információ felhasználásával jobban ki tudják használni meglevõ szállítási kapacitásaikat, csökkenthetik az üresfutások idejét és a fuvaroztató cégek is naprakész információkkal rendelkezhetnek a szállított áruk helyével kapcsolatban. További elõnyt jelent, hogy a tehervagonok futásidejérõl is pontosabb adatokkal rendelkeznek, ezért a karbantartási munkákat is könnyebben és hatékonyabban tudják megszervezni. MOZDONY HELYMEGHATÁROZÓ ÉS ADMINISZTRÁLÓ RENDSZER: SNCB/BOMBARDIER A belga vasutak mozdonyaik követésére, és az ezekkel kapcsolatos adminisztrációs feladatok automatizálására vezetett be egy mûholdas helymeghatározáson alapuló informatikai rendszert, az ATLAS-t (Advanced Train- Location & Administration System - Fejlett Vonatkövetõ és Adminisztráló Rendszer). A belga vasutak 2000-ben kezdte meg a kísérleteket az ATLAS rendszer bevezetésére, és jelenleg 450 mozdonyukra szerelték fel az ehhez szükséges fedélzeti berendezéseket. Az ATLAS rendszer fedélzeti egysége mobiltelefonon keresztül, SMS üzenetek formájában adja át a központnak az adatokat. A kommunikáció kétirányú, a központ tetszõleges idõpontban le tudja kérdezni a fedélzeti egységet, illetve a mozdonyfedélzeti rendszer elõre beállított események hatására szintén tud üzenetet küldeni a központnak. A fedélzeti berendezés kezelõfelülete biztosítja, hogy a központból küldött szöveges üzenetet a mozdonyvezetõ elolvassa és arra szintén szöveges üzenettel válaszoljon. Ezzel, megfelelõ szabályozás mellett az írásbeli rendelkezéseket is kiválthatják. A GSM rendszer ezenkívül lehetõvé teszi az élõszavas kommunikációt is a rendszer központjában lévõ diszpécserrel. Az ATLAS rendszer megteremti a feltételeit annak, hogy a mozdonyok helyzetét, állapotát folyamatosan figyelemmel kisérjék, valamint segítséget nyújt a mozdonyokkal kapcsolatos adminisztratív teendõk ellátásában. (futásteljesítmény nyilvántartás, mozdonyfordulók adminisztrálása, karbantartási tevékenység optimalizálása, stb.). MOZDONYKÖVETÕ TÁVFELÜGYELETI RENDSZER: GE TRANSPORTATION SYSTEMS A GE Transportation Systems egy GPS alapú mozdonyfelügyeleti rendszert fejlesztett ki, amelynek feladata a mozdony mindenkori 5

7 helyzetének meghatározása, a gépészeti berendezések állapotának figyelemmel kisérése, az üzemanyag fogyasztás mérése. A fedélzeti számítógép által összegyûjtött adatokat mûholdas kommunikációs rendszer segítségével juttatják el a központba. Itt egy megjelenítõ program segítségével tudják nyomon követni a mozdonyok helyzetét, és ennek segítségével közel 15%-kal tudták növelni a mozdonyok kihasználtságát. A gépészeti információkból pontosan meg tudják határozni a futásteljesítményt és ezáltal jobban megszervezhetõk az idõszakos karbantartások. Az adatok további feldolgozásával egy diagnosztikai szakértõi rendszer már a hiba fellépése elõtt figyelmeztetést tud adni a rendszer felhasználóinak, akik így idõben gondoskodhatnak a meghibásodott, vagy meghibásodni készülõ részegység cseréjérõl vagy javításáról, csökkentve ezzel a javítási idõt, mert a karbantartó személyzet a mozdony javítóba érkezésekor már pontos információkkal rendelkezik a mozdony állapotáról. Csökken a tartalékalkatrész igény, nõ a mozdonyok rendelkezésre állása és megbízhatósága, így ezek alapján további megtakarítások érhetõk el. MÛHOLDAS HELYMEGHATÁROZÁSON ALAPULÓ VONATVEZÉRLÕ RENDSZER (LOCOPROL): 6 Európai kezdeményezésre a kis forgalmú vasútvonalak korszerû, költségkimélõ biztosítóberendezéssel való ellátására indították el a LOCOPROL projektet. (LOCOPROL LOw COst satellite based train location system for signalling and train PROtection for Low density traffic railway lines alacsony költségû, mûholdas helymeghatározáson alapuló vonatkövetõ rendszer biztosítóberendezési és vonatvédelmi célra kis forgalmú vasútvonalakhoz). A LOCOPROL projekt a már meglévõ amerikai GPS és a közeli jövõben üzembe kerülõ GALILEO rendszert tervezi felhasználni biztosítóberendezési célra. Jelenleg egy kísérleti rendszer üzemel Brüsszel közelében, ahol a mûholdas helymeghatározó rendszerek használhatóságát, illetve korlátait vizsgálják a biztosítóberendezési alkalmazások szempontjából. A kísérlet célja, egy olyan biztosítóberendezés kifejlesztése, ami a drága pályamenti berendezések (jelzõk, szigetelt sínek) nélkül képes a vonatok biztonságos közlekedésének garantálására. A GNSS rendszerek jeleinek vételét sok tényezõ befolyásolja, például a légkör állapota, a mûholdak láthatósága, a vett jelek többutas terjedése, stb. A vett jel minõsége nagyban befolyásolja a pozíció meghatározásának pontosságát, valamint fontos tényezõ, hogy lehet-e hinni a mûhold által sugárzott jelnek (integritás). A LOCO- PROL project keretében célul tûzték ki, hogy ezeket a tényezõket elõre, számítógépes szimulációkkal meghatározzák, valamint kísérleti úton is ellenõrizzék, hogy a GNSS rendszerek alkalmasak-e biztosítóberendezési alkalmazások megvalósítására. További célként szerepel a projektben a mûholdas helymeghatározó rendszerek integrálása az ERTMS/ETCS rendszerekbe. Sajnos a kísérletek eredményeibõl azt a következtetést lehet levonni, hogy a jelenlegi GPS rendszer biztosítóberendezési alkalmazásokhoz önmagában nem megfelelõ, de más kiegészítõ berendezésekkel (pl. pozíció pontosításához balízokkal) igen nagy lehetõségeket rejt magában. Az európai GALILEO rendszer üzembehelyezésével ezek a lehetõségek tovább fognak bõvülni. GPS A BIZTOSÍTÓBERENDEZÉSI TECHNO- LÓGIÁBAN Ahogy e cikkben már említettük, a GPS technológia polgári-kereskedelmi feltételek mellett a nagy kiterjedésû közlekedési rendszerek flexibilis és gazdaságos helymeghatározó eszköze lesz, fõként ha a különbözõ igényeket (vontatójármû-felügyelet, menetirányítás, áruirányítás, utastájékoztatás, stb.) részben, vagy egészben közös GPS-berendezés alkalmazásával lehet majd megvalósítani. Természetesen a különbözõ alkalmazások a közös GPS berendezést különbözõ mûszaki paraméterekkel használnák, ezért érdemes számba venni a GPS technika néhány érdekes mûszaki paraméterét a vasúti alkalmazási területek sajátos szemszögébõl. PONTOSSÁG, SÕT PONTOSSÁGOK VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1 A vasúti helymeghatározásra is igaz, hogy legfontosabb jellemzõje természetesen a mérés pontossága. A mûholdas helymeghatározás fentebb már említett mérési hibái mellé a felhasználási terület sajátos igényei szerint felmerülõ további hibalehetõségek társulnak. A pontosság definíciója nagymértékben függ a felhasználó igényeitõl [1], így sokféle pontossági adat megadására szükség lehet, pl.: abszolút pontosság (az adott hely földmérési eszközökkel meghatározott és GPS-el mért értékének eltérése pl. pályaépítésnél). viszonyított pontosság (egy térképpel, vagy más módon meghatározott és a mért érték eltérése) amely az abszolúttól nyilván a térkép, vagy a más mód pontatlansága miatt is eltérhet. Fel kell figyeljünk arra, hogy a jelenleg alkalmazott vasúti térképek, vonalrajzok, nyilvántartások helyadatainak pontossága alapvetõen befolyásolja a GPS-alapú helyazonosítás pontosságát is, hiszen objektumaink helyét (pl. jelzõ helye, stb.) csak ezek alapján ismerjük, ráadásul a GPS szempontjából ab ovo hiányosan, hiszen ezek alapján általában pályahosszban határozunk meg mindent. ismétlés pontossága (a mérés elvébõl következõen ugyanazon hely több idõpontban mért értékének eltérése). A vasúti közlekedés biztosítóberendezési sajátosságai miatt felvetõdik például annak szükségessége is, hogy a pontossági definíciók között szerepeltessük ugyanazon GPSkészülék két mérésébõl származó távolságadata (és ebbõl következõen pl. a sebességszámítás) pontosságát, vagy két GPSkészülék (két, egymást követõ vonat) egyidejû mérésébõl származó távolságadat pontosságát is (gondoljuk meg: ez egyáltalán nem levezethetõ egyik pontossági adatból sem). HITELESSÉG, HIHETÕSÉG A helymeghatározásból származó helyadat a mérés elvébõl következõen nem egy pont a térben, hanem egy kisebb-nagyobb terület (a kötöttpályás közlekedést figyelembe véve egy pályaszakasz). A legtöbb alkalmazás szempontjából fontos, hogy a helyadat-mérés pontatlansága annak elvébõl következõen elõre nem jósolható, így feltételeznünk kell a pontatlanság egyfajta maximumát, ami többkevesebb biztonsággal figyelembe vehetõ a mûholdas helymeghatározással rendelkezõ jármû helyének az alkalmazás szempontjából fontossággal bíró kiértékelésében. Egy biztosítóberendezési példával megvilágítva: egy állomásköz felszabadulását a behaladó vonat végének a bejárati jelzõ mellett való elhaladásával interpretálva, a vonat elején elhelyezett GPS helymeghatározó eszköz útján az állomásköz akkor minõsíthetõ szabadnak, ha attól már ezzel a hihetõségi távolsággal túlhaladt. Természetesen a jármûfedélzeti helymeghatározó eszköz a saját aktuális mérésének tényleges pontosságára többnyire csak más mérésekkel (pl. másik GPS mérés, helyinformációt feladó balíz, útvonaltérkép) összehasonlítva következtet, ezért a hihetõség akkor lehet megalapozott, ha a mûholdas helymeghatározás kiértékelõ berendezése a helyadat korrigálása esetén mindig ellenõrzi a hihetõségi határon belül maradást, illetve riaszt, ha a következtetett eltérés az elõírtnál hosszabb ideig ennél nagyobb. RENDELKEZÉSRE ÁLLÁS A mûholdas helymeghatározástól kapott helyinformáció nem csak pontatlan lehet, néha nem is áll rendelkezésre (pl. mély bevágás, alagút, állomási perontetõk stb.). Néha a berendezések valamelyike is meghibásodhat, vagy a külsõ körülmények, mágneses viharok, villámlás, stb. nehezítik, vagy akadályozzák a GPS mûködését. A vasúti GPS technika rendelkezésre állási paramétere ezért a fenti összetevõk mindegyikének figyelembe vételével azt mutatja be, hogy a mûholdas helymeghatározás az elõírt hihetõséggel és pontossággal milyen valószínûséggel áll rendelkezésre. MI MENNYI? Cikkünk terjedelme nem teszi lehetõvé az összes fontos paraméter bemutatását, de ezek többségérõl bõséges információ találha-

8 tó a szakirodalomban és az interneten. Nem ejtettünk még szót arról sem, hogy nyilván minden alkalmazás egymástól eltérõ mûszaki paramétereket vár a helymeghatározástól. Cikkünk keretei között csak néhány elõzetes adatot mutatunk be arra, hogy mekkora különbségek várhatóak az egyes alkalmazások által megkívánt GPS- paraméterek között [2] [4]: (Lásd lent) EGY LEHETSÉGES BIZTOSÍTÓBERENDEZÉSI FELADAT GPS-EL Biztosítóberendezési szempontból a GPS technika elsõ szembetûnõ tulajdonsága a helymeghatározás függetlensége a vasúti pálya infrastruktúrájától. Gondoljunk csak arra, hogy a biztosítóberendezések története jelentõs részben a vonatérzékelés története: különbözõ elven mûködõ trükkökkel próbáljuk érzékelni a jármû helyett annak valamelyik jellemzõ tulajdonságát: pl. a vasúti jármû tengelyének ellenállását (amit aztán gyakran megzavarnak külsõ körülmények), vagy a jármû kerekeit próbáljuk megszámlálni a kerék mágneses tulajdonságai alapján (amit szintén zavarnak a külsõ körülmények). A hagyományos vonatérzékelési elvek közös vonása, hogy a pályára (pályába) szerelt vonatérzékelõ eszköz a pályamenti berendezések számára állapítja meg az adott vágányszakasz szabad, vagy foglalt állapotát. Ha egy vonalon, vagy vonalszakaszon a vágányszakaszok többségén biztosítjuk a vonatérzékelést, a forgalom bonyolításának felelõsségteljes feladatát kevesebb kezelõhelyrõl tudjuk biztosítani (egyközpontos biztosítóberendezés, önmûködõ térköz, távvezérlés), segíteni tudjuk a forgalom követését, a közlekedési konfliktushelyzetek kezelését, a menetrendszerûség figyelését stb. (központi forgalomellenõrzés). Ennek természetesen ára van: a berendezések ára, a kábelezési költségek, az Alkalmazási terület Biztosítóberendezés (fovonal) Biztosítóberendezés (mellékvonal Pontosság (m) energiafogyasztás, a karbantartási költségek, stb. Ráadásul a biztonság és egyfajta teljesség érdekében a foglaltságellenõrzést a ritkán vagy szinte soha nem használt vágányszakaszokon (pl. mellékvágányokon) is ki kell építeni, aminek a költséghatékonysága bizony megkérdõjelezhetõ A kisforgalmú mellékvonalakon éppen ez az egyik oka a viszonylag alacsony szintû biztosításnak: a mûszaki eszközök magas ára, karbantartási és üzemeltetési költsége, energiaigénye a lebonyolított forgalommal és a termelt bevétellel nincs arányban. A nagyobb forgalmú fõvonalak ilyen szempontból is mindig elõnyt élveznek, hiszen a szûkös forrásokból még azokon sem sikerül az igényelt biztonsági vagy szolgáltatási szint teljes kiépítése. Így a kisforgalmú vonalak forgalomirányítási, biztonsági állapotán csak olyan módon lehet változtatni, hogy viszonylag kis költséggel épített mellékvonali rendszerrel kiváltható legyen az a létszám, amely ma a mellékvonali forgalom biztonságos bonyolítását, a meglévõ szerény színvonalú mûszaki eszközök mûködtetését végzi. Cikkünk befejezõ részében egy ilyen lehetséges alkalmazás néhány szempontját ismertetjük vázlatosan. MERJÜNK ÁLMODNI A GPS technológia egymaga természetesen nem oldhatja meg egy pályaszakasz szabad állapotának meghatározását, hiszen a GPSvevõ bármilyen biztonsággal, bármilyen trükkel csak azt képes megállapítani, hogy õ nincs a vágányszakaszon. Így a GPS csak olyan biztosítóberendezési alkalmazásban vethetõ be, ahol a GPS jelentése alapján persze további eszközök és intézkedések mellett megállapítható a vágányszakasz felszabadulása. Egy jellegzetes alkalmazás lehet pl. a mellékvonalak nyíltvonali szakaszain az ellenmenet- és utoléréskizárás. A forgalmi utasítások betartásával nem kerülhet egynél több vonat integritás riasztási eltérés (m) riasztási idõ (s) Rendelkezésre állás , ,98% ,98% Üzemirányítás ,9% Jármû-, árukövetés ,5% Utastájékoztatás ,5% Infrastruktúra mérések 0,01-0,1 0,001-0, % IX. évfolyam, 1. szám az állomásközbe, ezért ha a kihaladó vonat jármûfedélzeti berendezése jelzi, hogy behaladt a következõ állomásra, az állomásköz szabadnak tekinthetõ. Ehhez legtöbbször nem elegendõ az, hogy maga a GPS-el felszerelt jármû (legtöbbször a vontatójármû) biztonsággal nincs az adott szakaszon, hanem a fedélzeti berendezésben, vagy a kiértékelõ rendszerben biztonságos információval kell rendelkeznünk a vonat hosszáról, és a vonat egységérõl (integritásáról) is. A mellékvonalak egyik jellegzetessége, hogy a személyvonati közlekedés szinte állandó összetételû jármûparkkal szervezõdhet, ugyanakkor ha ritkán is a tehervonati közlekedés, rakodás, iparvágány-kiszolgálás nem kizárható. A személyvonati állandó vonatösszetétel és vonathossz elvileg megkönynyíti a vonatintegritás és a vonathossz biztonságos kezelését, a tehervonati közlekedés, tolatás, stb. fenntartása azonban különleges intézkedéseket követelhet (vonathossz- és vonatintegritás ellenõrzése gépi eszközökkel, tolatási végrehajtási utasítások). MÛHOLDAS MERÁFI A fenti gondolatmenet alapján körvonalazható egy mellékvonali forgalomirányítási modell, pl. a mellékvonali rádiós forgalomirányításra berendezett vonalak GPS-el támogatott vonalbiztosítással és forgalomszabályozással. Ehhez a közlekedõ vontatójármûveket (mozdonyokat, motorvonatokat) fel kell szerelni GPS-vevõvel, az ezt kiértékelõ jármûfedélzeti berendezéssel, valamint vonatintegritás-ellenõrzéssel. Az állomásokra beérkezõ szerelvények hosszirányú helymeghatározása biztonságreleváns, de nem túl nagy pontosságú (10-25 m) is lehet, a keresztirányú helymeghatározásra nagyobb pontosság lenne szükséges (max. 1 m), de a rugós váltók alkalmazása esetén elhagyható. A GPS helymeghatározásának hitelességét biztonsági szempontból tervezett helyeken helypontosító balízok alkalmazásával lehet növelni. A forgalomirányító és a vontatójármûvek fedélzeti berendezése között adattovábbításra is alkalmas rádiókapcsolat szükséges, ennek biztonságos kialakítása esetén lehetõvé válhat a gépi menetengedély-adás és nyugtázás, ezáltal a mai MERÁFI rendszerek egyik gyenge pontján (a mozdonyvezetõ figyelmetlensége) jelentõs elõrelépést lehetne tenni. A gépi menetengedély-adás feltételezi ugyanakkor, hogy a jármûfedélzeti berendezés képes megakadályozni a menetengedély végpontjának meghaladását, ami már átvezet minket az Egységes Európai Vonabefolyásoló Berendezés (ETCS) területére, bár az nyilván leegyszerûsített formájában kerülhetne alkalmazásra. * Cikkünk nem törekedhetett e kimeríthetetlen téma fõ vonulatainak bemutatására sem, de e vázlatos bemutatás és a nemzetközi példák is 7

9 mutatják, hogy a mûholdas helymeghatározáson alapuló alkalmazásoknak nagy lehetõségei vannak a vasúti közlekedésben is. A nem biztonsági célú alkalmazásokkal növelhetõ a meglévõ erõforrások kihasználtsága, csökkenthetõk az üzemeltetési költségek, növelhetõ a szolgáltatások színvonala, a döntéselõkészítéshez több és jobb információ állhat rendelkezésre a vezetõk részére. Megvalósítható például a biztosítóberendezések költséges átalakítása nélkül egy költséghatékony, országos vonatfelügyeleti rendszer. Természetesen a több információ csak akkor használható, ha korszerû, hatékony információ feldolgozó rendszerek is kiépítésre kerülnek, és ezek kapcsolódnak a már meglévõ információs rendszerekhez. A biztosítóberendezési alkalmazások területén kiegészítõ berendezésekkel (pl. út és sebességmérõkkel, pályamenti balízokkal, stb.) növelhetõ rendszer biztonsága és megbízhatósága. A fenti alkalmazások megmutatták, hogy jelenleg is sok területen jól használható a mûholdas helymeghatározás és a jövõben további felhasználási lehetõségek megjelenésére számíthatunk. GPS in railway technology The article outlines the application of the GPS systems in railway technology based on the ERRI conference organized in Paris in 2004 on the topic. The article gives a schematic description of GPS operation, its systems, and the expected measurement errors. After the brief description of a number of practical and test applications the article outlines the application opportunities on a secondary line interlocking system. Standortbestimmung mit Satellit in der Eisenbahntechnik In diesem Artikel werden die Möglichkeiten der Anwendung der Standortbestimmung mit Satellit in der Eisenbahntechnik, im Anschluss an der Tagung von ERRI im 2004 in Paris dargestellt. Der Aufsatz gibt einen Abriss über die Funktionen, die Systeme und die voraussichtliche Messungsfehler der GPS-Technik. Nach kurzer Darstellung einiger realisierten Applikationen und Testbetriebe wird im Artikel die Möglichkeit einer Anwendung als Eisenbahsicherungsanlage auf einer Nebenstrecke analysiert. HIVATKOZÁSOK: [1] J. Marais M. Berbineau: Analysis of satellite availability for satellite-based train control command application to the LOCOPROL project (ERRI konferencia, Párizs, január) [2] G Barbu és mások: GNSS Rail User Forum: Requirements of Rail Applications (Final draft 2000, május) [3] P. Mertens, J P. Franckart, A. Starck: Low cost signalling on low-density lines (Railway Gazette Internationale augusztus) [4] I. V. Nikiforov F. Choquette: Integrity Equations for Safe Train Positioning Using GNSS. GNSS konferencia A Hatvan 120/25 kv-os transzformátorállomás rekonstrukciója 1 BEVEZETÉS Nádor Tamás-Csoma András Elõzõ évi cikkünkben általános tájékoztatást adtunk a Hatvan 120/25 kv-os vontatási transzformátorállomás rekonstrukciójának elõzményeirõl, a projekt felépítésérõl, résztvevõirõl, a munka terjedelmérõl, az elvégzendõ feladatok fõbb jellemzõirõl. Az elõzõ cikkben ismertetett Hatvan alállomási projekt gyakorlati lezárulását követõen, mostani cikkünkben - mintegy folytatásként - néhány önkényesen kiragadott elemét szeretnénk bemutatni, kiemelve az utóbbi években létesített, vagy rekonstrukció alá vont vontatási transzformátorállomásokhoz képesti mûszaki újdonságokat. Néhány gondolattal a vontatási alállomásokkal kapcsolatos jövõkép kialakításához is szeretnénk hozzájárulni, hiszen a technikai fejlõdés eredményeit felhasználva, és bizony néha egy kis szemléletváltoztatással a vontatási energiaellátás biztonságának gazdaságos módon való növelése felé mozdulhatunk el. Mindezen gondolatok elõrevetítésével szeretnénk mostani cikkünkben a Hatvan 120/25 kv-os transzformátorállomásban az ETV-ERÕTERV Rt generáltervezésében és fõvállalkozásában megvalósult, PROTECTA Kft által gyártott védelem, és az INFOWARE Rt által gyártott irányítástechnika rendszer koncepcióját, funkcióit és fõbb újdonságait röviden bemutatni. A komplex védelem - irányítástechnika rendszer a szelektivitás, a távkezelhetõség, az üzemzavar esetén szükségessé váló alrendszer leválasztás minimalizálása érdekében centralizáltan (központi vezénylõhelyiségben) elhelyezett, mezõorientált kialakítású. 2 VÉDELEM, IRÁNYÍTÁSTECHNIKA RENDSZER 2.1 Védelmek A 120 kv-os és a 25 kv-os kapcsolóberendezés, valamint a csatlakozó gyûjtõsín és távvezetéki rendszer védelmeivel szemben alapvetõen támasztott követelmény a szelektivitás (azaz csak a hibás hálózati elem leválasztása a hálózatról a többi hálózatrész ellátásának lehetõ legkisebb zavarásával), valamint az egyes hálózati elemek zárlati termikus és dinamikus hatásainak korlátozása. Tekintettel arra, hogy a felsõvezetéki tápszakaszokon évente bekövetkezõ zárlatok száma az áramszolgáltatói középfeszültségû hálózathoz viszonyítva is igen magas, átlagosan körüli, a védelmek megbízhatóságával szemben támasztott követelményeknél ezt a szempontot is érvényesíteni kell. A felsõvezetéki hálózat és a vontatási energiaellátás speciális jellege miatt a hazai vontatási transzformátorállomásokon alkalmazott védelmek az üzemeltetõk, a gyártó és a tervezõk folyamatos és évtizedes együttmûködésének és közös fejlesztési tevékenységének eredményeit tükrözik. Ezen folyamat során mindig külön megfontolást igényelt, hogy melyek azok az üzemviteli-üzemzavari automatika funkciók, amelyek teljesítését a védelmektõl, és melyek azok, amelyeket az irányítástechnikától várunk el. Ebben a gondolatsorban egyébként alapvetõen az rejlik, hogy a védelem és az irányítástechnika alrendszerek alapvetõen önállóak, egymástól függetlenek, egymásba nem integrálhatók, sõt az irányítástechnika rendszer esetleges kiesése esetén a védelmi alrendszer önmagában is biztosítani tudja a felsõvezetékrendszer villamosenergia ellátásával kapcsolatos funkciókat, a vonatnak mennie kell" alapelv tehát érvényesül. Ez az elvárás eltér a nemzetközi gyakorlattól, ahol a védelmek feladatköre gyakorlatilag a bekövetkezett zárlatok gyors és szelektív elhárítására szorítkozik, a védelmektõl ennek megfelelõen nem várnak el üzemzavari automatika funkciókat (pld szakaszolókövetés, próbaellenálláson keresztül történõ bekapcsolás, potenciálvédõ automatika funkció). A 25 kv-os felsõvezeték hálózat speciális üzemi viszonyai miatt kialakult elvárások azonban ilyenek, és az utóbbi évtizedben létesített, vagy rekonstrukció alá vont vontatási alállomásokon ezek az elvek teljesültek, mind a védelmek, mind pedig az irányítástechnika 8 VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1

10 rendszerek gyártói igazodtak a speciális igényekhez. TRANSZFORMÁTORMEZÕ VÉDELMEK A 120/25 kv-os transzformátorleágazás védelmi és üzemzavari automatika feladatait egy DTRV-MÁV-EP/IRT típ. állomás specifikus kialakítású komplex védelem-automatika készülék és a szekrénybe épített autonóm túláram védelem O sínre pattintható kivitelû DTI2-2f-?P típ. digitális túláram védelem OPT típ. energiatárolós táp- és kioldó egységgel látja el. A készülék minden védelmi egysége digitális kialakítású és tartalmazza mindazon funkciókat, amelyeket a hazai gyakorlatban, az utóbbi években beépített védelmek is tartalmaztak, beleértve az elõzõekben már említett üzemzavari automatika funkciókat a következõk szerint : Vasúti potenciálvédõ automatika Vasúti transzformátor visszakapcsoló automatika 25 kv-os leágazások kikapcsolása és viszszakapcsolásuk engedélyezése Transzformátor bekapcsolási áramlökés csökkentõ automatika BEKAPCSOLÁSI ÁRAMLÖKÉS CSÖKKENTÉSÉT VEZÉRLÕ AUTOMATIKA Az alállomás legköltségesebb berendezése a vontatási transzformátor. A Hatvani transzformátorállomásban a rekonstrukció elõtt két darab, egyenként 6 MVA-es, és egy darab 12 MVA-es transzformátor látta el a felsõvezeték rendszert energiával. A rekonstrukciót követõen a beépített teljesítmény nem változott, a MÁV Rt a saját készletébõl két darab, egyenként 12 MVA névleges teljesítményû transzformátort bocsátott rendelkezésre. A tenderkiírást megelõzõen a MÁV Rt szakemberei által végzett mûszaki-gazdaságossági vizsgálat ugyanis egyértelmûen bebizonyította, hogy az ellátás biztonságának veszélyeztetése nélkül költségtakarékosabb megoldást jelent a két transzformátor alapos mûszaki felülvizsgálata, és szükség szerinti külsõ és belsõ felújítása (zárlatbiztossá tétele), mint új transzformátorok beszerzése és beépítése. Ez a felújítás meg is történt, de az élettartam növelésének egy gazdaságos további lehetõsége is felmerült, ami az áramszolgáltatói (háromfázisú) rendszerben már megvalósult, vontatási transzformátorállomásoknál azonban még csak az igények fogalmazódtak meg. A transzformátor bekapcsolása üresjárásban történik (hiszen felsõvezetékre való rákapcsolás csak a vezetékleágazásbeli megszakítóval, próbaellenálláson keresztül lehetséges). Az elõzõleg bekövetkezett akár szándékolt, akár védelmi kikapcsolást követõen a transzformátor vasmagjában remanens fluxus marad, amelynek nagysága a transzformátor vasmag kialakításán túlmenõen - ami jelen esetben adottságnak tekinthetõ - alapvetõen attól függ, hogy a kikapcsolás a szinuszhullám mely idõpillanatában következett be. A transzformátorok bekapcsolási áramlökését ez a remanens fluxus, valamint a bekapcsolási tranziens feszültség által meghatározott fluxus együttesen határozza meg. Ez a fluxus ugyanis a vasmagot a mágnesezési jellemzõktõl függõen a telítõdési tartományba viheti, és ez a jelenség nagy csúcsértékû mágnesezési áramot eredményez. Ezek az áramok adott esetben meghaladhatják a névleges áramot, sõt kedvezõtlen remanens fluxus és bekapcsolási helyzet esetén a zárlati áramok tartományába is kerülhetnek, ez pedig mind termikusan, mind pedig dinamikusan erõsen igénybeveszi a transzformátort, ezáltal lényeges mértékben befolyásolva annak élettartamát. A bekapcsolási áramlökés korlátozására szolgál a transzformátorvédelembe integrált automatika funkció, ami a bekapcsolást megelõzõ kikapcsolás feszültség - idõ függvényének mintavételezés útján történõ rögzítésével" és a transzformátorban kialakuló remanens fluxus meghatározásával a tápfeszültség megfelelõ pillanatértékéhez szinkronozza a bekapcsolást. Az automatika a remanens fluxust a transzformátor 25 kv-os oldali feszültségváltójáról vett jelbõl határozza meg, a bekapcsolás pillanatát pedig a 120 kv-os oldali feszültségváltóról vett feszültséghez szinkronozza. Tekintettel arra, hogy 120 kv-os feszültségváltó csak a 120 kv-os gyûjtõsínen van (a transzformátorleágazásban nincs), a megfelelõ jel kiválasztása a gyûjtõsínszakaszolók állásjelzésének kombinálásával történik. Az automatika a megszakító BE parancs kiadásának pillanatát milliszekundum pontossággal határozza meg, figyelembe véve a beépített megszakító önidejét annak érdekében, hogy a megszakító pólusai a megfelelõ pillanatban érjenek össze. Ez azt jelenti, hogy a megszakító önidejének szórása csak szûk tartományban mozoghat, az automatika megfelelõ hatásosságának biztosítása érdekében ±2 ms szórás engedhetõ meg. A beépített LTB145 típusú, közös hajtású, egymáshoz képest gyárilag mechanikusan késleltetett beállítású (elékelt) megszakítók ezt a követelményt teljesítik. Az automatika bekötésének és beállításának véglegesítését követõen elvégzett ellenõrzõ mérések azt mutatták, hogy a berendezés a transzformátor bekapcsolási áramlökését a névleges áram 22-33% körüli tartományára korlátozza, tehát lényeges mértékben hozzájárul a transzformátor élettartamának növeléséhez. FELSÕVEZETÉKI KITÁPLÁLÁS VÉDELMEI A 25 kv-os felsõvezeték relévédelmi és üzemzavari automatika feladatait egy DVFV- EP/IRT típ. komplex védelem-automatika készülék látja el tartalékvédelemmel. A készülék minden védelmi egysége digitális kialakítású, és a transzformátorvédelmekhez hasonlóan IX. évfolyam, 1. szám tartalmazza mindazon funkciókat, amelyeket a hazai gyakorlatban az utóbbi években beépített védelmek is tartalmaztak, beleértve a vezeték-visszakapcsoló (szakaszolókövetõ) üzemzavari automatika funkciót. A szelektivitáson túlmenõen a Hatvan alállomás rekonstrukciójánál is alapvetõ követelmény volt a védelmekkel szemben, hogy a felsõvezetékre való szándékolt, vagy automatikus rákapcsolás csak próbaellenálláson keresztül történhet. Elvileg természetesen megoldható lenne az áramszolgáltatói gyakorlathoz hasonló normál visszakapcsolási folyamat is, a vontatási felsõvezeték rendszernél azonban nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy egy adott tápszakaszon bekövetkezõ zárlatok száma - ezen belül a maradandó zárlatok száma - igen magas, a zárlatok termikusan és dinamikusan amúgyis erõsen igénybe veszik a hálózati elemeket, ezért lehetõség szerint minimalizálni kell a zárlatos hálózatra történõ rákapcsolások számát, a kiterjedt felsõvezetéki hálózaton a hibás hálózatszakasz behatárolásához általában több lépés szükséges, amelynek során az egyes hálózatrészek leválasztásra kerülnek és az így kialakult hálózat épségének vizsgálata során minden esetben sor kerül a feszültség kiadására, az esetlegesen meghibásodott felsõvezeték hálózat elemei a környezetben levõ tárgyakhoz, illetve a vasúti rakományokhoz érhetnek, amely következtében a direkt módon kiadott 25 kv-os feszültségnél kialakuló zárlat révén életveszélyes helyzet és jelentõs anyagi kár jöhet létre. 2.2 Irányítástechnika A Hatvan 120/25 kv-os transzformátorállomás jelenleg állandó kezelõszemélyzettel üzemel, de a rekonstrukció során a teljes primer és szekunder rendszert úgy kellett kialakítani, hogy az alkalmas legyen az alállomási primer és szekunder berendezéseinek teljes körû távvezérlésére. Az alállomási primer és szekunder technológiai berendezések helyi (alállomási) és távkezelési lehetõségét az irányítástechnika rendszernek kell biztosítania, annak tehát az alállomás valamennyi alrendszerével (primer berendezések, transzformátorok, védelmek, segédüzemi alrendszerek, fogyasztásmérés, tûzjelzés) kapcsolatban kell állnia. Ezeket a funkcionális kapcsolatokat mutatja be az ábra. Az irányítástechnika rendszer mezõorientált, sugaras kiépítésû. Az irányítástechnika rendszer a Miskolc Erõsáramú Osztálymérnökség épületében elhelyezett helyi megjelenítõbõl, a transzformátorállomásban elhelyezett két, egyenértékû helyi megjelenítõbõl, a kommunikációs egységbõl (fejgép), a mezõgépekbõl, az erõsáramú vezérlõfelületbõl, valamint az erõsáramú és szoftveresen megvalósított reteszelési alrendszerbõl áll. A helyi 9

11 A komplex védelem - irányítástechnika rendszer felépítése, kapcsolatai 10 megjelenítõk (egyikük Miskolc Erõsáramú Osztálymérnökség területén telepítve), naplózó, megjelenítõ, adatfeldolgozó és kiértékelõ munkahelyet és állomási szintû beavatkozó felületet teremtenek a kezelõszemélyzet számára. A kommunikációs egységben (fejgépben) a teljes állomás adatállománya jelen van. A mezõgépek a szekunder jelek olvasásán és vezérlésén túl olvashatják a fogyasztásmérõk jeleit is. Az alállomási üzemirányítási rendszer legfelsõ szintje a Miskolc Erõsáramú Osztálymérnökségen elhelyezett távoli kezelõi munkahely. A következõ szint az alállomási helyi megjelenítõ illetve az ahhoz csatlakozó helyi számítógépes irányítástechnika rendszer. Mindkét szint egyenértékûen biztosítja az alállomás berendezések teljes körû vezérlését, valamint a táplált szakasz üzemi állapotának áttekintését elõsegítve lehetõvé teszi a felsõvezetéki hálózat valamennyi szakaszkapcsolójának ún. helyettesített állásjelzését és ennek megfelelõen a hálózatszakaszok kikapcsolt, feszültség alatt álló állapotának kijelzését, naplózását A számítógépes irányítástechnika rendszer esetleges üzemzavara vagy különleges karbantartási helyezetek során szükségessé váló erõsáramú vezérlés céljára került kialakításra a komplex védelem-irányítástechnika szekrényeken elhelyezett - erõsáramú szükségvezénylõ. A szükségvezénylõ által vezérelhetõek az alállomás fõbb kapcsolókészülékei (120 kv-os szakaszoló, megszakító, 25 kv-os vonali szakaszolók, próbaszakaszolók, megszakítók). A primer berendezések hajtásszekrényeinél rendelkezésre álló helyi mûködtetési lehetõségével egyetemben az alállomási berendezések teljes körû szükség üzemi - vezérlését el lehet látni. A szükségvezénylõ felületen mezõnként elhelyezett kétállású Helyi/Táv választókapcsolókkal az adott mezõk számítógépes mûködtetése letiltható illetve engedélyezhetõ. (A teljesen távvezérelt üzemre való áttérés során a rendszer figyelmeztetõ jelzést ad ezen választókapcsolók nem szándékolt kikapcsolt helyzetérõl.) Az egyes irányítástechnikai szintek között az illetékességek átadás/átvételénél mindig az alsóbb szintnek van prioritása. Ez azt jelenti, hogy a felettes szint az illetékességnek alsóbb szinten történõ átvételét nem tudja megakadályozni. A kezelõi munkahelyekrõl a kommunikációs egységen és a multiplexeren keresztül vezérelhetõ az állomás, illetve ezen az adatkapcsolati úton keresztül gyûjthet adatokat a rendszer aktuális állapotártól. Ugyancsak a kommunikációs egységen keresztül jut el az információ a leágazási védelem/automatika berendezésektõl a kezelõi munkahelyre. Újdonságnak tekinthetõ, hogy a kommunikációs egység a MÁV kiterjesztett TCP/IP Ethernet LAN hálózatához csatlakozik, és ezen keresztül tartja a kapcsolatot valamenynyi felsõ iránnyal (beleértve mind a helyi, mind a távoli kezelõi munkahelyeket). A MÁV 25 kv-os vontatási alállomási távvezérlések adatátviteli kapcsolatának kialakítása vonatkozásában úttörõnek tekinthetõ megoldás nagyfokú rugalmasságot biztosít a további fejlesztések és a társterületek - így például VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1 forgalmi szakterület -irányában történõ adatforgalom késõbbi kialakíthatóságához. A rendszer elviekben lehetõvé teszi - a MÁV belsõ hálózata által elérhetõ bármely ponton - a teljes körû távvezérlést biztosító terminál késõbbi telepítését, illetve megfelelõ jogosultsági szinten az adatok teljes körének vagy megfelelõ részeinek elérhetõségét. Igény esetén az INTERNET hálózatán keresztüli kommunikáció is egyszerûen kialakítható. Az irányítástechnikán belül az adatgyûjtõk soros vonalon tartják a kapcsolatot MUX multiplexeren keresztül a kommunikációs egységgel, adatokat továbbítanak mind az állomáson kívüli felügyeleti rendszerek, mind az állomási védelem-irányítástechnikai rendszer felé, valamint fogadják a vezérléseket. A számítógépes adatgyûjtõben történik a jelzések gyûjtése és továbbítása (állás- és hibajelzés), az adatátviteli úton érkezõ, vagy a fejgép által kiadott vezérlések. Az adatgyûjtõ magas jelszinten gyûjti a leágazásból érkezõ technológiai jeleket, valamint a védelmi ÜKE jelzéseket, és magas jelszinten adja ki a parancsokat és a vezérléseket az egyes berendezéseknek. Ugyancsak az adatgyûjtõ feladata a mérések kezelése, villamos jellemzõk kiszámítása. 3 KITEKINTÉS Az utóbbi évek hazai és nemzetközi mûszaki fejlõdési iránya részben abban mutatkozik meg, hogy a védelem és az irányítástechnika funkciók egymáshoz közeledésével egyidejûleg ezek a készülékek fizikailag is egyre közelebb" kerülnek egymáshoz. A védelmi és az

12 irányítástechnikai funkciók maradéktalan ellátásához gyakorlatilag ugyanazok a jelek (áram- és feszültségváltókörök, állásjelzések, vezérlõ kimenetek) szükségesek. A gyártók által kifejlesztett leágazási készülékek a néhány soros szöveges megjelenítésen túlmenõen grafikus megjelenítést is tudnak biztosítani, egy-egy leágazási védelem tehát az adott leágazás intelligens mezõszintû - adott esetben akár leágazási szintû szoftver reteszelést is biztosító -megjelenítõjeként is funkcionálhat. A hazai áramszolgáltatói és az átviteli hálózatban az utóbbi években a digitális védelmi és irányítástechnikai készülékek magasabb rendelkezésre állásának következtében gyakran már nem is épül be sem erõsáramú vezérlõfelület, sem pedig erõsáramú reteszelés. Ez is lehet egy olyan, szemléletváltást követõ technikai elõrelépés, amirõl cikkünk elején tettünk említést. Ezt természetesen részleteiben meg kell vizsgálni, mik azok az elõnyök, amelyeket egy ilyen kialakítástól várhatunk, milyen költségkihatásai vannak, milyen üzemviteli elõnyei, esetleg hátrányai és kockázatai vannak. Az elkövetkezendõ néhány évben megvalósuló akár zöldmezõs, akár rekonstrukciós létesítményeknél célszerû ezeket végiggondolni, és megvizsgálni a korszerû technikában rejlõ lehetõségek gazdaságos kihasználását. Reméljük, hogy cikkünkben ismertetett néhány gondolatunkkal hozzájárultunk ehhez. IRODALOM 1. Hatvan 120/25 kv-os transzformátorállomás átépítése, Mûszaki alapadatokat rögzítõ rendszerterv, ETV-ERÕTERV Rt, (2002) 2. Transzformátor bekapcsolási áramlökés csökkentõ készülék, PROTECTA Elektronikai Kft, (2001) Die Rekonstruktion des Unterwerks Hatvan 120/25 kv Es ist sehr Wichtig an der Hauptstrecke Budapest Miskolc mit dem Untrwerk Hatvan 120/25 kv zu speisen. Der Unterwerk wird schon in den 90.-er Jahren durch MÁV für Umbau geplant. Die zweite Teil des Artikels beschäftigt sich mit den Schütze und der Leitungstechnik. The Reconstruction of the Hatvan 120/25 kv Transformer Station Hatvan 120/25 kv transformer station plays a key role in the energy supply of Budapest Miskolc railway line. As stated earlier by MÁV Rt the reconstruction was already necessary in the first half of the nineties but it could be started recently only. The second part of the article deals with protections for the transformator substations and automation technics. Az ADSL modemek kialakulása, mûködése, MÁV- kábeleken való alkalmazhatóságának korlátai 1. A MODEMEK KIALAKULÁSA ÉS MÛKÖDÉSI ELVE Csomós Gábor Az ADSL elsõként az Egyesült Államokban jelent meg. A technológiát az igény szerinti videó VoD (Videó on Demand) miatt találták ki a nyolcvanas években. Túl drágának bizonyult és az emberek inkább elmentek a videotékába, mintsem sokkal többet fizessenek a videofilmek egyszeri megtekintéséért. Az internet térhódításával ez a technológia újra elõtérbe került. Ha belegondolunk, mi is elsõsorban a hálózatról töltünk le adatokat, mintsem a hálózat felé továbbítanánk. Mára alapkövetelménnyé vált az internet elérése a cégek számára. Ugrásszerûen emelkedik a lakossági felhasználás, a sebességigények is folyamatosan nõnek. 1.1 xdsl technikák A DSL (Digital Subscriber Line), vagyis digitális elõfizetõi vonal tulajdonképpen egy újabb generációs modemes technológia, ami igyekszik maximálisan kihasználni az elõfizetõi érpár véges adatátviteli kapacitását. A DSL alapját a jó minõségû csavart réz érpár képezi. Nagy hátránya, hogy csak korlátozott távolságra képes nagy sebességgel adatot továbbítani, és emellett még egy korszerû digitális telefonközpontra is szükség van a közelben. A DSL-technikának sokéves története és megszilárdulása alatt több alváltozata jelent meg, ezek sora részben a tökéletesedést, részben az egyes speciális felhasználásokhoz való alkalmazkodást mutatja. Azért van az x az xdsl-ben, mert az x helyére kerülnek a különbözõ megoldásokat megkülönböztetõ betûjelek. Ilyenek: HDSL: High Speed - nagy sebességû DSL A HDSL2 (High Bit-Rate Digital Subsciber Line - nagy bitsebességû elõfizetõi vonal második generációja) szimmetrikus kapcsolatot hoz létre 1,5 Mbps sebességgel mindkét irányba. A HDSL és a HDSL2 közötti különbség csak annyi, hogy a HDSL két érpárt használ a HDSL2 csak egyet. SDSL: Single Line vagy Symmetric - egyvonalas vagy szimmetrikus DSL, G.SHDSL - a szimmetrikus DSL egy kifinomultabb változata, IDSL: ISDN-DSL, VDSL: Very high bit rate - igen nagy adatsebességû DSL A VDSL (Very High-Speed Digital Subriber IX. évfolyam, 1. szám Line - igen nagy sebességû elõfizetõi vonal) a még nagyobb sebességre áhítozóknak. Közel 55 Mbps a letöltési, és 1,5 Mbps feltöltési sebesség. De sajnos az áthidalható távolság igencsak rövid 300 és 1500 méter közé esik. ADSL: (Asymmetric Digital Subscriber Line) aszimmetrikus DSL. Ebben a cikkben az ADSL technikával foglalkozom részletesebben, mivel a TEB Technológiai Központban, 2002-ben kísérleteket folytattunk a MÁV-nál alkalmazott különbözõ típusú kábeleken való használhatóságára városi (TEB TK MÁV Vezérigazgatóság) és erõsen zavartatott körülmények (Tatabánya VVF alállomás és személypályaudvar) között. 1.2 ADSL technológia, rendszerfelépítés Az ADSL mint technológia egy olyan nagysebességû digitális hálózati hozzáférés, amely a meglévõ sodrott rézvezetõs érpáron nyújt emelt szintû szolgáltatást a hagyományos távbeszélõ szolgáltatás (PSTN) illetve ISDN mellett. A rendszer minden esetben egy ADSL modem párból tevõdik össze, ahol az egyik modem az elõfizetõnél ( R ), míg a másik a helyi központban ( C ) vagy egy LAN végzõdésnél található. A kettõ közötti maximális távolság CAT 5 kábelen ill. 0,4 mm-es réz tw (twisted wire pair) kábelen 5 km (a gyártó adata alapján). A rendszer felépítése az 1. ábrán látható. A telefonvonalon kétirányú adatátvitel zajlik az elõfizetõ és a hálózat között, ahol a két irány eltérõ sebességû. A felhasználó irányban (Highstream) maximálisan 6-8 Mbit/s letöltési sebesség, míg a másik irányban (Lowstream) legfeljebb 1 Mbit/s feltöltési sebesség áll rendelkezésre, de ezek az érté- 11

13 1. ábra kek távolság, kábeltípus és a kábeljellemzõk függvényei. Ha az adatátvitel mellet telefonálni is szeretnénk, akkor a vonal mindkét végén egy frekvenciasáv szétválasztó szûrõre, egy un. splitter eszközre is szükség van. Az ADSL rendszertechnikai felépítése: Az elõfizetõ oldali ADSL ( R ) modemhez 10 Mbit-es Ethernet porton keresztül számítógépet lehet csatlakoztatni. Az elõfizetõ felõl jövõ, illetve felé menõ adatok a szélessávú hálózaton keresztül továbbítódnak. Ezek az adatok hordozzák a speciális szolgáltatások jeleit (gyors Internet elérés, vállalati hálózat kihosszabbítás, otthoni interaktív videózás, stb) ábra 1.3 Az ADSL vonal átviteli módszere Az ADSL rendszerben alkalmazott kódolási módszer a DMT moduláció. A DMT (Discret MultiTone - diszkrét több vivõs) moduláció a fejlett digitális jelfeldolgozás eredménye. Lényege, hogy az átvitelre használt frekvenciasávot több, egymás utáni kis sávszélességû csatornára osztja (4 khz), és azokban különkülön, egymástól függetlenül viszi át a hasznos információt. A rendszer két dologhoz is alkalmazkodik az egyes csatornák kihasználása során: a vonal átviteli karakterisztikájához a vonalat érõ zajokhoz, zavarokhoz. A modemek ezek figyelembevételével egyenként állítják be a csatornánként elérhetõ átvi minden csatornánál lemérik a jel/zaj viszonyt, VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1 ehhez igazodva un. QAM-modulációval különbözõ számú bitet visznek át (kvadratúra amplitúdó moduláció). A megoldás nagy elõnye, hogy nagymértékben képes alkalmazkodni az átviteli közeg paramétereihez és ezáltal képes a teljesítménysûrûség-spektrumot a zavaró forrásoktól, elkülöníteni (pl. középhullámú rádióadó). 1.4 A modem-pár mûködési frekvenciatartománya PSTN távbeszélõ szolgáltatás esetén 26 khz fölött kezdõdik az ADSL spektrum (ISDN-nél ez az érték 130 khz), és 1,1 MHz-ig tart. 2. A MODEM-PÁR VIZSGÁLATA A MÁV-NÁL ALKALMAZOTTKÜLÖNBÖZÕ ÉRSZERKEZETÛ ÉS HOSSZÚSÁGÚ KÁBELEKEN Az átviteli út vizsgálatát a vonatkozó CCITT M és a V. 53-as ajánlása szerinti jellemzõk mérésével végeztük, valamint kiegészítettük ezeket 1,3 MHz-ig terjedõ csillapításméréssel is. Elvégeztük a készülékek mûködési spektrum szondás és sugárzott EMC vizsgálatait is. (Mérési eredmények részletesen EMC szám alatti jegyzõkönyvben dokumentációs szám alatt találhatók a TEB TK könyvtárában.) Az idõ rövidsége miatt a modem-párat városi körülmények között a TEB Technológiai Központ és a MÁV Vezérigazgatóság közötti városi kábelcsatornában fektetett öreg, 312x4x0,4 es és 208x4x0,8 as érszerkezetû ólmos kábeleken tudtuk kipróbálni. A kívánt

14 TEB Technológiai Központ Kábeltípus Hibaarány Javítási arány C" modem R" modem C" modem R" modem 2 m telefonkábel 2,76 x ,96 x ,8 x V m 1,2 x ,57 x ,0 x ,39 x 10-4 V m 5,7 x ,7 x 10-5 V011+V013/1,6 km 9,2 x ,6 x 10-5 TATABÁNYA RMM 500 m 1,53 x ,41 x ,88 x ,6 x 10-3 A táblázatban szereplõ jelölések: V ólomköpenyû rézkábel 312 x 4 x 0,4 es érszerkezetû V ólomköpenyû rézkábel 208 x 4 x 0,8 es érszerkezetû RMM - helyi telefonkábel 26 x 4 x 0,8 -es érszerkezetû hosszakat a vezérigazgatósági kábelrendezõn visszaforgatással értük el. A másik kísérleti helyszín Tatabánya volt, ahol az egyik modemet a személypályaudvar egyik irodájában, a másikat Tatabánya VVF en a vontatási transzformátorállomás mellet lévõ irodában igen nagy, változó mágneses térben telepítettük. Így a VVF-en lévõ router végpontról egy HUB-on keresztül ADSL-es adatátviteli lehetõséget biztosítottunk a pályaudvarra. (Részletes mérési adatok megtekinthetõk a TEB Technológiai Központ könyvtárában dokumentációs szám alatt). 2.1 Mûködõképesség és hibaarány - vizsgálata Mivel speciális ADSL mérõmûszer nem állt rendelkezésünkre, ezért az átvitel minõségére (hiba-arány, javítási-arány) és forgalmi adatokra vonatkozó mérési adatokat a modemek által szolgáltatott adatokra alapoztuk. Mivel a modemek csak a hibás ill. javított blokkok számát adják meg, nem tudható, hogy egy blokk 10 bitje közül mennyi sérült. 2.2 Mûködési tapasztalatok A modem-pár az összekötõ vezetékek és a hálózati csatlakozók csatlakoztatása után azonnal üzemkész. Nem szükséges külön szoftver betöltése. Beállításokra csak akkor van szükség, ha az eszközt távvezérelni akarjuk (IP szám beállítása) ill. nem a gyári beállításokkal akarjuk használni. A modem-pár beállítási és különbözõ forgalmi adatai a helyszínen RS 232-es csatlakozón keresztül illetve a hálózaton keresztül telnet segítségével lekérhetõek. A hibaarány ill. a javított blokkok száma jelentõsen nem függött attól, hogy az internetrõl töltöttünk le információt vagy két számítógép között történt adatforgalom. Más szolgáltatók bevezetési tapasztalatai szerint a rövid impulzus-zajok hatását az ADSL modemekbe épített FEC (Forward Error Correction) funkció nagyrészt megszünteti. A tartós impulzus-zajjal viszont nem tudnak mit kezdeni. A csengetési jelek megzavarhatják a modemek mûködését. Az öszszeköttetésben esetleg található nem csavart érpár antennaként viselkedik. Áthallások az egy kábelben lévõ két érpár egymásrahatásakor keletkeznek. Ezek, mint zaj jelentkeznek a zavart érpáron. A tapasztalatok alapján legzavaróbb, ha két ADSL jelet továbbító érpár között alakul ki és hatásuk rendkívül zavaró lehet a kábelkötegen belül. Nem közömbös a zavaró jel kódolása sem. A hagyományos 2 Mbit/s-os HDB3 vagy AMI kódolt jelek különösen zavarják az ADSL jelet. Ilyen esetben a HDB3 vagy AMI kódolást használó régebbi eszközöket ki kell váltani a spektrális szempontból az ADSL-lel kompatibilis SDSL vagy G.SHDSL átvitelt használó eszközre. Az említett csatolási problémákat nem volt módunkban vizsgálni. A rossz kábelkötések, lezáratlan leágazások mind reflexiókat keltenek, melyek zavarják az ADSL modem vevõrészét, hibás vételt, de legalábbis az elérhetõ sebesség jelentõs csökkenését okozzák. Ugyancsak impedancia-illesztetlenségek és így nem kívánt visszaverõdések keletkezhetnek a különbözõ érátmérõjû vezetékekbõl álló szakaszok határán és az átnedvesedett, beázott kábelszakaszokon. A pupinozott érnégyesek nem alkalmasak ADSL átvitelre. 3. ALKALMAZHATÓSÁGA A MÁV-NÁL Az adatokból látható, hogy a helyi üzemben (2 m tefonkábel) mindkét modemnél tapasztalt 10-6 os nagyságrendû hibaarány a kábel típusának és hosszának függvényében átlagosan 10-4-es nagyságrendig növekedett. Erõsen zavartatott környezetben az R oldalon (felhasználó) a hibaarány nem romlott, de a javított blokkok száma két nagyságrenddel nõtt. A felhasználónál észrevehetõ mûködési zavart ez azonban nem okozott. A vizsgálat során a készülék max. 2,5 km vegyes (0,4 + 0,8 mm) kábelen még mûködõképes volt, de 3,3 km hosszú vegyes (0,4 + 0,8 mm) kábelen már nem. Tapasztalat alapján a vizsgált modem-pár -55 dbm vonali csillapításig (1,1 MHz-en mérve) üzemképes maradt. Az ADSL átvitelre vonatkozó ITU-T G ajánlásában megadott hibaarányt BER 10-7 a modem-pár nem teljesítette. Az egyes internetszolgáltatók azonban lakossági felhasználásra a 10-4-es értéket tartják felvállalhatónak 512 kbs letöltési és 256 kbs-os feltöltési sebesség mellett. Bevezetésével lehetõség kínálkozik internetelérés biztosítására az állomások területén már megtalálható LAN vagy router végponttól kb. 3 km távolságon belül található felhasználóig. This article shows the development history, the function principle and on the MÁVcables application limit of ADSL modems. Diese Artikel demonstriert die geschichtliche gestartung, die wirkungsweise von ADSL Modems und die beschrankungen der Andwendbarkeit auf den MAV Fernmeldekabel. IX. évfolyam, 1. szám 13

15 Az S 350 U típusú univerzális tengelyszámláló rendszer BEVEZETÉS Thorsten Föge A Siemens Transportation Systems ágazatának Az 350 U (U = univerzális) típusjelû mikroszámítógépes tengelyszámláló rendszere egy biztonsági foglaltság-érzékelõ berendezés több foglaltság-érzékelési szakasz számára. A vágányfoglaltság-érzékelési szakaszok szabad és foglalt állapotának visszajelzését egy SIMIS elven mûködõ mikroszámítógép segítségével valósítja meg. Az Az S 350 U típusú tengelyszámláló rendszer az eddigi Az S 350 és Az S (M) 350 típusú Siemens tengelyszámláló rendszercsaládokat vonja össze egyetlen alaprendszerré. Az így megvalósított új mikroszámítógépes tengelyszámláló rendszert a kedvezõ beszerzési költség, a helytakarékos telepítés és az összes lényeges funkció egyszerû tervezhetõsége jellemzi az üzemeltetõ számára. A jelfogós illesztés tetszõleges biztosítóberendezési rendszerhez csatlakozást biztosít. Fõegységek Az Az S 350 U típusú tengelyszámláló rendszer a következõ külsõ- és belsõtéri fõegységeket tartalmazza. A külsõtéri berendezés része a Németországban és Németországon kívül nagy számban alkalmazott ZP 43 típusú számlálópont. A ZP 43 típus, egy külsõtéri végelzáróból és egy kettõs érzékelõbõl (kettõs elektronikus érzékelõbõl) áll, ahol az érzékelõben elektromágneses kerékérzékelést alkalmaznak. A kettõs elektronikus érzékelõ érzékelési tartományában a kerék megváltoztatja az egyik váltakozó elektromágneses mezõ térerejét (nyomkarima nélküli keréknél is), ami olyan jelsorozatot kelt, amelyet a tengelyszámláló számítógépe kiértékel. A jelátvitel a számláló ponttól a tengelyszámláló számítógépéig, valamint a ZP 43 megtáplálása a jelzõkábel azonos érpárján keresztül történik. A belsõtéri berendezés része az Az S 350 U típusú tengelyszámláló számítógép, amelyet egy, a Siemens SIMIS biztonsági mikroszámítógépes rendszerén alapuló, 2 a 2-bõl rendszert alkot. Ezt a rendszert kifejezetten a vasúti jelzéstechnika biztonsági feladataihoz fejlesztettük ki. A tengelyszámláló számítógép megvizsgál minden biztonsági tartalmú jelentést, és kétcsatornásan dolgozza fel azokat. Annak érdekében, hogy a tengelyszámláló számítógép valamennyi egysége beleférjen egy szabványos egycellás 19 -os keretbe, egy kompakt kialakítást valósítottunk meg (1. ábra). A ZP 43 típusú számláló pontból érkezõ jeleket a tengelyszámláló számítógép beolvassa, összehasonlítja a vágányfoglaltság-érzékelési szakaszba behaladt tengelyek számát a távozott tengelyek számával, és kiértékeli a helyzetet. A tengelyszámláló ennek alapján generálja az érintett vágányfoglaltság-érzékelési szakasz szabad vagy foglalt állapotának visszajelzését, ami a szabad állapot vagy a foglaltság biztonsági, kétcsatornás kiadásához vezet. Jellemzõk Több vágányfoglaltság-érzékelési szakasz univerzális illesztése és kezelése 1. ábra: Az S 350 U típusú tengelyszámláló számítógép kialakítása Egy univerzális csatolás lehetõvé teszi a tengelyszámláló rendszer csatlakoztatását bármely kialakítású biztosítóberendezéshez. A tengelyszámláló rendszer a mûködése és csatolása tekintetében kompatibilis az Az S 350 és Az S (M) 350 típusú, világszerte alkalmazott rendszerekkel. Az Az S 350 U típusú tengelyszámláló rendszer tengelyszámláló számítógépenként legfeljebb négy vágányfoglaltság-érzékelési szakaszt tud felügyelni. Számlálási információk feldolgozása Az Az S 350 U típusú tengelyszámláló rendszer dolgozza fel a ZP 43 típusú, legfeljebb öt közvetlenül csatolt és legfeljebb hat távoli számláló pont számlálási információit, így a szakaszok konfigurációja legfeljebb 11 számláló ponttal valósítható meg. A távoli számláló pont fogalma azokat a számlálási pontokat jelenti, amelyek adatai az azonos típusú szomszédos tengelyszámláló számítógépek soros csatolásain keresztül állnak rendelkezésre. Lehetõség van továbbá a számláló pontok információinak digitális kettõs használatára is. A számláló pont közvetlen csatlakoztatása helyett ebben az esetben, egy másik tengelyszámláló számítógépre csatlakoztatott számláló pont digitális számlálási pont jelzései TTL (tranzisztor-tranzisztor logikai) jelként állnak rendelkezésre. Tengelyszámláló számítógépek közötti adatátvitel A tengelyszámláló számítógép legfeljebb két további, Az S 350 U típusú tengelyszámláló számítógéppel köthetõ össze (2. sz. ábra). A tengelyszámláló számítógépek között az adatok (számláló pontok információi, állapot-információk) továbbítása táviratok formájában valósul meg modemeken és egy adatátviteli összeköttetésen keresztül (például kéthuzalos vezeték, üvegszálas kábel vagy mikrohullámú összeköttetés). Ennek köszönhetõen az Az S 350 U típusú tengelyszámláló rendszer alkalmas nagyon hosszú vágányfoglaltság-érzékelési szakaszok felügyeletére is (3. sz. ábra). Szabadon rendelkezésre álló információk Két tengelyszámláló számítógép között a tengelyszámláló számítógép által kezelt vágányfoglaltság-érzékelési szakaszok számától függõen legfeljebb huszonnégy, az üzemeltetõ számára szabadon rendelkezésre álló, bináris információ jelzéstechnikailag biztonsági módon, kétirányúan továbbítható. A tengelyszámláló számítógép ebben az esetben transzparens átviteli közegként szolgál, vagyis az információk kiértékelésére nem kerül sor. Az olyan információk, mint pl. jelzésfogalmak beolvasása potenciálmentes optocsatoló bemeneteken keresztül történik. Ezeket az információkat a tengelyszámláló számítógép csomagolja be táviratokba. Ezt követõen történik a távirat küldése egy másik tengelyszámláló számítógép felé, egy soros V.24- es csatoláson és egy adatátviteli összeköttetésen keresztül. Az ott fogadott táviratot kiértékeli a rendszer, és kiadja az információkat a potenciálmentes, jelfogós kimeneteken keresztül. 14 VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1

16 V.24-es csatoláson keresztül is a diagnosztikára. Rugalmas áramellátás A DC 24 V és DC 60 V közötti bemeneti feszültség-tartományban variálható áramellátásnak köszönhetõen a tengelyszámláló rendszer sokféleképpen illeszthetõ a meglévõ áramellátáshoz. Egy áramellátó fõegység állítja elõ valamennyi szükséges üzemi feszültséget a tengelyszámláló számítógéphez (belsõtéri berendezéshez) és a tápfeszültséget a számláló pontokhoz (külsõtéri berendezéshez), és galvanikus elválasztást valósít meg a belsõ- és a külsõtéri berendezés között. 2. sz. ábra: Három tengelyszámláló számítógépes konfiguráció Sokrétû tervezési lehetõségek, egyszerû tervezhetõség A DIP (Dual Inline Package) kapcsolóval a tengelyszámláló számítógép széles alkalmazási körben konfigurálható. Az üzemeltetõnek módjában áll, hogy gyorsan és problémamentesen végezze el a tervezési módosításokat. Az üzemeltetõ egy ilyen DIP-kapcsolóval például két különbözõ alapba állítási eljárást tervezhet az azonnal ható alapba állítást (AzGr) vagy az elõkészített alapba állítást (vazgr). Az elõkészített alapba állításhoz különféle menetengedélyezési esetek tervezhetõk. Diagnosztika és statisztika A gyors diagnosztikát és az üzemzavarok gyors elhárítását a világító diódás (LED) kijelzõk segítik. A világító diódák a karbantartó személyzetnek szolgálnak támpontul a tengelyszámláló rendszer állapotáról és a lehetséges zavarok okairól, de ezen kívül statisztikai információkat is kiadnak ezekkel a világító diódákkal. Egy PC alapú diagnosztikai szoftver segítségével lehetõség van egy soros Be- és kiadott adatok A tengelyszámláló rendszernél potenciálmentes jelfogós érintkezõkön keresztül a következõ kimenetek állnak rendelkezésre: Szabad- és foglaltság-jelzés kimenete, alapba állítás korlátozása és alapba állítás nyugtázása kimenetek, üzemeltetõ részére szabadon rendelkezésre álló információ kimenete. A következõ bemenetek, potenciálmentes optocsatoló bemeneteken keresztül állnak rendelkezésre: Bemenet a tengelyszámláló alapba állítására (azonnal ható alapba állítás -AzGr vagy az elõkészítendõ alapba állítás - vazgr) és a nehezített alapba állítási nyomógomb mûködtetésére az alapba állítás korlátozásának feloldásához, az üzemeltetõ részére szabadon rendelkezésre álló információk bemenete. Rendelkezésre állás és biztonság A tengelyszámláló rendszer nagyfokú rendelkezésre állása azzal érhetõ el, hogy bevált komponenseket, egy szabadalmazott kiértékelési eljárást [1] és biztonsági módú adatátvitelt alkalmazunk. A biztonsági egycsatornás adatátvitelre zárt átviteli rendszerekben kerül sor az EN [2] szabvány szerint. A kétirányú pont-pont kapcsolat lehetõvé teszi a két tengelyszámláló számítógép között az állapotinformációk átvitelét. Megszakadt vagy erõsen zavart összeköttetés esetén a tengelyszámláló számítógép valamennyi kiadott adatot biztonságos állapotba helyezi. Amennyiben az összeköttetés ismét helyreáll, akkor a rendszer automatikusan átveszi a vágányszakasz ebben az idõpontban aktuális állapotát. További beavatkozás nélkül folytatódik a normál üzem; az alapállás kezelése nem szükséges. Összegzés 3. sz. ábra: Tengelyszámláló rendszer egy vágányfoglaltság-érzékelési szakasszal és egy távoli számláló ponttal IX. évfolyam, 1. szám A korábbi Az S 350 és Az S (M) 350 típusú rendszercsaládok egy alaprendszerré történõ összefogásával egy olyan tengelyszámláló 15

17 számítógéprendszert hoztak létre, amelyet a vasúttársaságok üzemi követelményeinek megfelelõen rugalmasan lehet alkalmazni. Az Az S 350 U típusú tengelyszámláló rendszer DIP-kapcsolós konfigurálási lehetõségének köszönhetõen gyorsan és az üzemeltetõ részérõl komolyabb ráfordítás nélkül illeszthetõ az egyedi alkalmazási esetekhez. A üzemeltetõ számára szabadon rendelkezésre álló, legfeljebb huszonnégy információ kétirányú átvitele a tengelyszámláló számítógépek között jelentõsen bõvíti a rendszer alkalmazási lehetõségeit. A tengelyszámláló számítógépek modemen és adatátviteli vonalon keresztül megvalósuló összeköttetése nagyon hosszú vágányfoglaltság-érzékelési szakaszok felügyeletét teszi lehetõvé. Az átvitelhez felhasználhatóak a már meglévõ átviteli vonalak (például távközlési vagy optikai kábelek) is. Zusammenfassung Das Mikrocomputer-Achszählsystem Az S 350 U wurde für die hohen Anforderungen der Betreiber von Fern-, Regional-, Industrie- und Stadtbahnen konzipiert. Der Artikel beschreibt die Merkmale und die Funktionsweise des universalen Achszählsystems. Summary The Az S 350 U microcomputer based axle counter system is developed for applications according the highest requirements of the transport companies operating main line, mass transit, suburban and industrial railways. Present article describes the technical characteristics and the operation of this universal axle counter equipment. SZAKIRODALOM [1] Föge T., R. Helsch: Siemens több-tengely számláló eljárásos tengelyszámláló rendszere, Signal + Draht, 2000, 10. füzet [2] CENELEC: Vasúti alkalmazások Távközléstechnika, jelzéstechnika és adatfeldolgozó rendszerek, 1. rész: Biztonság szempontjából lényeges kommunikáció zárt átviteli rendszerekben, EN :2001 Az ÖBB új világítási berendezései Déri Tamás 1. ábra A gráci pályaudvar átfogó rekonstrukciójára a közelmúltban került sor. A nagyszabású felújítás során a felvételi épület világítását is korszerûsítették. Már a fõbejárat felé közeledve feltûnik az impozáns csarnok a homlokzat óriási méretû üvegablakán át (1. ábra). Az épületet díszvilágításának ez adja meg a jellegzetességét. A homlokzat díszvilágítását az elõtetõt tartó oszlopokra irányított taposó lámpatestekkel egészítettek ki (2. ábra). Igazából az aluljáró felõl bontakozik ki a csarnokban végrehajtott rekonstrukció legnagyobb érdeme, a nemzetközi hagyományokkal szakító belsõ kiképzés: a mennyezet és az oldalfalak nonfiguratív mintázatú, vörös és szürke színû festése (3. ábra). Ennek megfelelõ szintû a csarnokvilágítás kiképzése is. A direkt-indirekt világítást a csarnok oldalfalára szerelt 400 W-os fémhalogénlámpás fényvetõcsoportok biztosítják (4. ábra). A három fényvetõbõl egy a mennyezetet, a középsõ az oldalfalat, a harmadik pedig a járószintet világítja. Ez a megoldás rendkívül kedvezõ térérzetet biztosít; a szemlélõ számára szinte kitágul és kivirul a régebben megszokott sötét, fantáziátlan és barátságtalan vasúti csarnok (5. ábra). Mindenesetre az utasok körében nagy sikert aratott a szokatlanul merész rekonstrukció. A csarnok homlokzat felõli oldalán helyezték el az utastájékoztató táblát, amelyet négy 500 W-os halogénlámpás fényvetõvel világítottak meg (6. ábra). A fényvetõk megfelelõ elhelyezésével sikerült biztosítani a tábla megfelelõ szintû világítását, illetve a káprázatmentességet. A mozgólépcsõk mellett liftet is építettek, amelynek az üvegfalú szerkezete harmonikusan illeszkedik a csarnok belsõépítészeti kiképzéséhez, és még alulról közelítve meg a csarnokot sem tûnik ormótlannak (7. ábra). A pályaudvartól való búcsúzás elõtt bemutatunk még egy megoldást, amely ugyan nem ismeretlen az építészeti gyakorlatban, de vasúti létesítményekben nem túl gyakran fordul elõ: a csarnokhoz csatlakozó étterem mennyezetét fémlemezekkel borították be (8. ábra). Ez annyira kitágította a teret az egyébként alacsony belmagasságú helyiséget, hogy a belmagasság csak nehezen állapítható meg. Ebben egyébként a mennyezetbe süllyesztett, mélysugárzó, kompakt lámpás lámpatestek nyújtják a legmegbízhatóbb táppontot. Ausztriában a közvilágításban az elmúlt években sorozatosan létesültek indirekt világítási berendezések. Ennek egyik legszebb példája Grác impozáns fõterének világítási rekonstrukciója. A térre vezetõ utcák torkolatának világítását kis fénypontmagasságú tartószerkezetekkel oldották meg, amelyekre egy fényterelõ ernyõs lámpatestet helyeztek el (9. ábra). A szabadonsugárzó kompakt fénycsöves lámpatest fényének a fölsõ térfélbe sugárzott hányadát részben visszaveri a félkörívben meghajlított fényterelõ lemez. A fõtéren létesített új térvilágítási berendezés jellegzetessége a tér hossztengelyében felállított 18 m fénypontmagasságú oszlopsor (10. ábra). Az indirekt világítást az oszlop csúcsán, illetve 14 m fénypontmagasságon elhelyezett tükörszárnyak biztosítják, amelyeket mintegy 20 -os dõlésszöggel szereltek fel egymással ellentétes irányban, ezzel biztosítva a térvilágítás minél jobb egyenletességét (11. ábra). A tükörszárnyakat az oszlop alsó harmadában fölszerelt, fölfelé irányított fémhalogénlámpás fényszórócsoportok világítják meg. Egy-egy csoport három fényvetõbõl áll (12. ábra). A tér szélén kisebb fénypontmagasságú oszlopokat állítottak fel, és az oszlopcsúcsra a megvilágítandó területtel 16 VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1

18 2. ábra 5. ábra arányosan csökkentett méretû, kör alakban kiképzett tükörcsoportokat helyeztek el. A tükröket a tõlük körülbelül fél méter távolságban elhelyezett fémhalogénlámpás fényvetõkkel világítják meg (13. ábra). A képet szemlélõnek feltûnhet, hogy a fényvetõket színes mûanyag bevonattal fedték le. A magyarázat egyszerû: farsang idején a játékos kedvû gráciak a közvilágítást egy kissé színesebbé teszik. A világítástechnikusok erre azt mondják, hogy ezzel ugyan dinamikussá tették a közvilágítást, de ennek az az ára, hogy szabványos érték alá csökkentek a megvilágítási értékek. Bármi legyen is a szakértõk véleménye, az utca embere minden évben néhány hétig élvezheti a félhomályos szín-orgiát. A 14. ábrán a közvilágítási oszlopon, és mögötte a tetõn elhelyezett, a városházára irányított díszvilágító fényvetõcsoportok láthatók; természetesen ezek is el vannak látva színes elõtéttel. 3. ábra 4. ábra 6. ábra IX. évfolyam, 1. szám 17

19 7. ábra 8. ábra 9. ábra 10. ábra 11. ábra 12. ábra ábra 14. ábra VEZETÉKEK VILÁGA 2004/1

20 Az ETCS rendszer MÁV-nál való bevezetésének elsõ tapasztalatai, problémái ELÕZMÉNYEK Dr. Mosóczi László, Tóth Péter Az emelt sebesség biztonsági követelményeinek teljesítése érdekében a MÁV Távközlési és Biztosítóberendezési Fõosztálya 1993-ban pályázati felhívást adott ki pontszerû vonatbefolyásoló berendezés telepítésére, amely keretében beérkezett valamennyi rendszer megfelelt a MÁV által támasztott igényeknek. Az ETCS projekt menedzsmentje kérésére a MÁV elhatározta, hogy az egységes rendszer követelményeinek megfelelõ rendszert választ. Az Európai Vasúti Kutató Intézet (ERRI), az Osztrák Szövetségi Vasutak (ÖBB) és a Magyar Államvasutak (MÁV) elhatározták, hogy a Bécs-Budapest vonalon az ETCS 1-es szintû telepítésének megfelelõ rendszer kerüljön kialakításra. Az ERRI közvetítésével a partnerek felvették a kapcsolatot az EU-val, amely a vonalszakaszt a paraméterei alapján megfelelõnek találta a rendszer telepítésére. Az ÖBB, MÁV és az ERRI (az EU társfinanszírozása mellett) elkészítették a rendszer telepítésére vonatkozó megvalósíthatósági tanulmányt a szerzõdésben megjelölt 1995 évi határidõre. Ez a fázis közel húsz feladatot tartalmazott. A megvalósíthatósági tanulmányt az EU illetékesei teljes mértékben elfogadták és azt példaként ajánlották több, hasonló elképzelésekkel rendelkezõ vasúti társaság számára. A tanulmány összefoglalójaként elkészített anyagban kiemelték, hogy az egységes 1. ábra: Az elsõ magyar, ETCS-vel felszerelt vasútvonal rendszer alkalmas mindkét vasút általános és speciális igényeinek kielégítésére, különös tekintettel a határátmenet megvalósítására. Annak érdekében, hogy Magyarország Európai Uniós tagsága minél elõbb megvalósulhasson a közlekedés területén, a MÁV Rt. Távközlõ-, Erõsáramú- és Biztosítóberendezési Igazgatósága - szem elõtt tartva nem csak a saját, hanem az ország érdekeit is - célszerûnek látta az irányelvekben meghatározott követelményeket kielégítõ Egységes Európai Vonatbefolyásoló Rendszer (ETCS) magyarországi bevezetésének elõkészítését. A rendszer bevezethetõsége érdekében a MÁV Rt. saját forrásból (Kutatás-Fejlesztés - K+F) jelentõs mértékben hozzájárult a különbözõ elõtanulmányok, megvalósíthatósági tervek, különbözõ mûszaki elõkészítõ anyagok elkészítéséhez. Az elkészült anyagok alapján megfogalmazódtak a rendszerre vonatkozó nemzeti sajátosságokat is magukba foglaló követelmények, melyekhez az alapot a nemzetközi (egységes) specifikációk jelentették. AZ EGYSÉGES RENDSZER TESZTELÉSE A MÁV RT. HÁLÓZATÁN IX. évfolyam, 1. szám Az egységes rendszer fejlesztésében a vezetõ európai iparvállalatok már olyan eredményeket értek el ( ), amelyek alapján már szükségessé vált a rendszer gyakorlati kipróbálása. A MÁV Rt. részérõl döntés született az European Train Control System on the Vienna Budapest line (Európai Vonatbefolyásoló Rendszer a Bécs - Budapest Vonalon) - ETCSVB - nemzetközi konzorciumban való részvételrõl. A Konzorcium tagjai közé tartozott az Osztrák Szövetségi Vasutak (ÖBB), a bécsi ARSENAL Kutató és Kísérleti Intézet (Arsenal), a német Alcatel SEL (SEL), az osztrák Alcatel Austria (AAA), a belga Alstom, az olasz Ansaldo Segnalemento Ferroviaro S.p.a. (ASF) és a francia CSEE Transport (CSEE). Az EU DG-TREN illetékesei is támogatásra méltónak tartották a konzorcium által összeállított tesztelési programot és 1996 év végén a konzorciumi tagokkal az EU részérõl aláírták az ETCS kísérleti telepítése a Bécs-Budapest vonalszakaszon" tárgyú szerzõdést. A rendszer bevezetésének elsõ fázisaként az ETCSVB Konzorcium egy kísérleti szakasz kiépítését határozta el, amely keretében határ mindkét oldalán km hosszban installáljuk az ETCS-t. Az európai specifikációs munkálatok hosszadalmas munkafázisai után ez volt az elsõ kísérleti szakasz, amelyen a rendszert (annak elemeit) üzemi körülmények között, egy valós vasúti vonalon is ki lehetett próbálni. A kijelölt kísérleti szakaszok közül pedig ez volt az egyetlen, amely magában foglalt egy határátmenetet is két különbözõ forgalomszervezési és infrastruktúra kiépítési filozófiát alkalmazó vasút között. Ezzel a jellemzõvel a kísérleti szakasz egyedülálló volt Európában. A mûszaki elõkészítõ munkálatok során a MÁV elkészítette az állomási, vonali és a kiemelkedõ jelentõséggel bíró útátjáró fedezõ berendezések egységes rendszerben történõ alkalmazására vonatkozó anyagokat, illetve megfogalmazta a nemzet-specifikus követelményrendszerét. AZ ETCS RENDSZER BEVEZETÉSE A MÁV RT. HÁLÓZATÁN Az ETCS magyarországi kísérleti üzeme is alátámasztotta a rendszer kifejlesztése kezdetén meghatározott célkitûzések teljesíthetõségét. Az egységes rendszer telepítési feladatai (Budapest-Hegyeshalom, Zalalövõ-Boba, Budapest Lökösháza vonalak) szerepelnek a MÁV Rt. és a magyar kormány által Brüsszelbe benyújtott és elnyert - ISPA projekt javaslatok között is. A Magyar-Szlovén vasúti projekt keretében a MÁV az egységes rendszer alkalmazását írta elõ a Hodos- -Zalalövõ - Boba vasútvonal elsõ új építésû - szakaszán Zalacséb és Hodos állomások között (1. ábra). Ezt a projektet az EU még nem támogatta az ISPA program keretében. Ezen a vasútvonalon foglaltságérzékelésre tengelyszámlálókat használunk, az ETCS bevezetése szükségtelenné teszi a sínáramkörök alkalmazását. Nem telepítettünk térközöket sem, a forgalom jelentõs bõvülése esetén az ETCS 2-es szintû rendszerének bevezetése lehetõvé teszi a kapacitásbõvítést. [1. ábra] A Magyar-Szlovén projekt keretében 5 db M41 sorozatú mozdonyra került ETCS fedélzeti berendezés (2., 3. ábra), melyek tartal- 19