2004/3. A MÁV adathálózatának végponti berendezései. Az UTB típusú elektronikus útátjáró-fedezõ berendezés üzemeltetési tapasztalatai a BKV vonalain

Átírás

1 Ungarische Bahntechnik Zeitschrift Signalwesen Telekommunikation Elektrifizierung Hungarian Rail Technology Journal Signalling Telekommunication Electrification 2004/3 A MÁV adathálózatának végponti berendezései Az UTB típusú elektronikus útátjáró-fedezõ berendezés üzemeltetési tapasztalatai a BKV vonalain Nagyvasúti FET berendezések határainkon túl

2 VEZETÉKEK VILÁGA Magyar Vasúttechnikai Szemle Megjelenés évente négyszer Kiadja: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. Felelôs kiadó: Kiss Pál ügyvezetõ igazgató Lapigazgató: F. Takács István Szerkesztõbizottság: Dr. Tarnai Géza, BME Közlekedésautomatika Tanszék Dr Héray Tibor, Széchenyi István Egyetem Automatizálási Tanszék Dr. Parádi Ferenc, VST és Tran-Sys Kft. Molnár Károly, PowerQuattro Teljesítményelektronikai Rt. Koós András, BKV Rt. Dr. Rácz Gábor, Stellwerk Kft. Dr. Erdõs Kornél, Heinczinger István, Siemens Rt. Machovitsch László, HTA Kft. Lõrincz Ágoston, MAUMIK Kft. Ruthner György, OVIT Rt. Marcsinák László, PROLAN-alfa Kft. Szilágyi László, Synergon Rt., Dr. Hrivnák István, Vossloh IT Fõszerkesztõ: Jándi Péter Tel.: Felelõs szerkesztõ: Tóth Péter Tel.: , Fax: Alapító fõszerkesztõ: Gál István Szerkesztõk: Kirilly Kálmán, Tanczer György, Tari István Tel.: , , Felvilágosítás, elôfizetés, hirdetésfeladás Magyarországon: Magyar Közlekedési Kiadó Kft. H 1081 Budapest, Köztársaság tér 3. Tel.: (1) , fax: (1) magyarkozlekedes@mail.datanet.hu Ára: 500 Ft Nyomás: CEP Nyomdaipari Rt. Felelõs vezetõ: Solti György elnök-vezérigazgató Elôfizetési díj 1 évre: 2000 Ft Kéziratokat nem ôrzünk meg, és nem küldünk vissza. ISSN Tartalom / Inhalt / Contents 2004/3 Dobra János A MÁV adathálózatának végponti berendezései Endpoint equipment in MÁV data-network Endpunktsgeräte des MÁV Datennetzes 3 Balog Géza, Bicskei János Az UTB típusú elektronikus útátjáró-fedezõ berendezés üzemeltetési tapasztalatai a BKV vonalain Operational experiences of the UTB type full-electronic level crossing equipment on the suburban railways (BKV-HÉV lines) Betriebserfahrungen der elektronischen Bahnübergangsschutzeinrichtung auf den Vorortsbahnlinien der BKV Rt. (Budapester Offentlichen Verkehrsunternehmen AG.) 6 Kövér Gábor, Sáros Csaba, Tátos Nándor Nagyvasúti FET berendezések határainkon túl Energy Remote Control equipment (FET) of Overhead Contact Line for Main-line railway on outside our national borders Fernsteuerungsanlage für die Energieversorgung der Vollbahn-Fahrleitung ausser Ungarn 13 Dr. Parádi Ferenc, Carsten Trog Alister új elektronikus biztosítóberendezés ipari elemekbõl kis- és középállomások számára ALISTER New electronic interlocking system for small stations ALISTER Neues elektronische Stellwerk für kleinere Bahnhöfen 18 Dr. Albrecht Brodkorb Korszerû felsõvezetéki berendezések az európai vasúti hálózathoz Up-to-date catenary systems for European Railway Network Moderne Fahrdrahtsysteme für Europaische Eisenbahnnetz 22 Gyimesi József 10 éves a dr. Soulavy Ottokár Váltóhajtómû Szakmai Klub 10 years old the Dr. Soulavy Ottokár point machine club 10 Jahre alt der Dr. Soulavy Ottokár Weichenantriebklub 27 Leiner Péter Egyesített váltófûtõ vezérlõ berendezés alkalmazása BILK Soroksár Terminál pályaudvaron Point-heating control system on the BILK Container Terminal Station Weichenheizsystem für Kombiterminal Bahnhof BILK 30 Bemutatkozik a szerkesztõbizottság 33 A CIKKEK SZERZÕI 36

3 Csak egy szóra Dr. Mosóczi László 2 Elnézést kell kérnünk lapunk Olvasóitól, de elsõsorban Dr. Tarnai Gézától, hogy a lapot készítõ csapat figyelmetlensége miatt az elõzõ szám Csak egy szóra rovatban kifejtett gondolatainak második része lemaradt. A teljes cikket e lapszám??. oldalán közöljük. VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3 Tisztelettel köszöntöm a Vezetékek világa minden olvasóját ezeken a sorokon keresztül! július 7-én bíztak meg azzal a felelõsségteljes feladattal, hogy vezessem a MÁV Rt. Pályavasúti Üzletágát. Belekerültem azokba a folyamatokba, melyek az utóbbi 2 évben kezdõdtek a Társaságnál annak érdekében, hogy egy racionálisan szervezett, hatékonyabb és gazdaságosabb vasút szolgálja az utasok és a fuvarozók érdekeit. A Pályavasút jelentõs átalakulása zajlik, mely érinti a Távközlõ-, Erõsáramú és Biztosítóberendezési Igazgatóság munkaterületeit és feladatait. A köznapokon csak H4-ként ismert, a pályavasúti szervezet átalakítását megcélzó projekt célja egy, az irányítási szinteket tekintve egyszerûbb szervezeti létrehozása. Ennek fõ célja az irányítási és mûködési költségek csökkentése mellett az integrált mûködés kialakítása, így már a területi szinteken is egységesen, egy üzletág képviseleteként fognak mûködni a forgalmi, a pályás hidász és a távközlõ, erõsáramú és biztosítóberendezési szakmák. Az átalakítás egy másik munkája a hálózat optimalizálása. A korábbi, nagy teljesítményekre méretezett hálózatra ebben a formában már nincsen szükség. Ez nem vonalak bezárását jelenti, hanem a nélkülözhetõ állomások visszaminõsítését, illetve a maradóknak az igényekhez történõ méretezését. Az itt felszabaduló anyagokat fel lehet máshol használni, a területeket lehet hasznosítani, létszám szabadul fel és alacsonyabb költséggel mûködtethetõ az infrastruktúra. Ezek áttételeként csökkenhet a pályahasználati díj, ami versenyképesebbé teheti az Árués a Személyszállítási Üzletágak szolgáltatásait. A jövõben a forgalom lebonyolításának technológiáját, az utasítások rendszerét is felül kell vizsgálni és a normarendszereket is a kor követelményeihez és lehetõségeihez kell illeszteni. Megvizsgáljuk annak is a lehetõségét, hogy egyes tevékenységek ellátását csoportosítsuk át más üzletágakhoz, optimalizálva ezzel a gazdaságos méretet. Szót kell ejtenem a tevékenység-kihelyezési folyamatokról is. Mikor a lapot az olvasók forgatják, akkor már pályázatokat bírálunk el, illetve ajánlatok készülnek számunkra a PMLI-hez és a TEBIhez tartozó egyes tevékenységek külsõ féllel való lebonyolítására. Itt egy évszázados tradíció változik meg, hiszen korábban elképzelhetetlen volt ezen tevékenységek mással való elvégeztetése. Más országok vasútjai már évekkel ezelõtt megérezték, hogy versenyképességük megtartása érdekében módosítani kell mûködésüket. Mi ezeket tanulmányoztuk és döntöttünk a tevékenység-kihelyezési folyamat megindításáról. A folyamatok szigorú figyelemmel kísérése a maradó szervezet feladata lesz, akik helyét és szerepét a H4 projektben már az figyelembe vettük. Egy korszerû vállalatnak erõs humánpolitikával kell rendelkezni. Az új HR rendszer kialakítása elkezdõdött. A Pályavasúti Üzletág irányítási szintjein dolgozó munkatársainak a korábbinál lényegesen sokrétûbb és felelõsségteljesebb munkája lesz. Fontos a dolgozók kompetenciájának ismerete, azok fejlesztése képzésekkel, tréningekkel. Kiválasztottuk csúcsmunkavállalóinkat, akikre ma és a késõbbiekben fokozottan támaszkodunk és sokat várunk el tõlük. Ez utóbbit nem kellett volna hangsúlyoznom, hiszen a csúcsmunkavállalói elismerés nem a munkakörnek szól, hanem személynek! Tehát ezek a kollégák már bizonyítottak és a Társaság ezt elismerte. Az új szervezetben kiemelt szerepe van több területen a nyelvtudásnak, hiszen az Európai Unióban és a számos közös vasúti projektben e nélkül nem vehetünk részt. Alkalmazni kell a minõségi csere lehetõségét azokon a helyeken, ahol az új szervezet magasabb követelményeket támaszt. Folytatni kell az Európai Unió által alapított és támogatott projektek magyarországi bevezetését. Az integrált európai vasúthálózatban nem lehetünk hiányosan felszereltek, ezért ezekre a munkákra kiemelt hangsúlyt kell helyezni. Ki kell ismerni magunkat az európai támogatási rendszerben is, hiszen ezen rendszerek bevezetését a MÁV önmagában nem tudja megoldani. Mit vár el a társadalom, a Társaság és az én személyem a Pályavasúti Üzletág dolgozóitól? Biztosítani kell a kezelésünkben álló rendszerek, berendezések, gépek rendelkezésre állását és mindenkinek a biztonságos, balesetmentes közlekedés lebonyolítást kell legjobb tudása szerint elõsegíteni. Pontosan kell közlekedtetnünk vonatainkat, és kiemelt figyelmet kell fordítani a minõségi vonatoknak, azaz az IC-re, a kiemelt tehervonatokra, az elõvárosi vonatokra, a diákjáratokra (a tanuló késésére nem indok a vasút!). Legyenek elégedettek velünk az Árufuvarozás és a Személyszállítás partnerei, vevõi, azaz a magyar társadalom. Végül mindenkinek szakmai sikereket, a munkatársaknak és családtagjaiknak jó egészséget kívánok, valamint egy szép õszt kellemes hétköznapokkal, szabadnapokkal és hétvégékkel.

4 A MÁV adathálózatának végponti berendezései BEVEZETÉS Dobra János A MÁV-nál az elsõ országos az akkor korszerûnek számító, és a mai napig is mûködõ adathálózat a SZIR alkalmazás részére készült csomagkapcsolt, X25 protokollal mûködõ hálózat volt. Alkotóelemeinek egyes részeit a technológia elavultsága miatt már se nem gyártják, se nem javítják (modemek, modem betétek tápegységei stb.) Az üzemeltetéshez a leszerelt berendezések elemeit használjuk. Létesítése idején még olyan kevés digitális átviteltechnika mûködött a MÁV hálózatában, hogy korszerûbb megoldást nem lehetett alkalmazni számítógépek összekapcsolására. Az analóg átviteltechnikánál alkalmazott a régióközpontokat az országos adatkapcsolóval összekötõ alapcsoport modemeknél 64 kbps jelsebesség volt a maximum. A végpontokon az átviteltechnika határa az alapsávi modemek V24-es felülete, és így a modem a végponti berendezés amihez aztán a számítógép kapcsolódik. Ilyen helyek sajnos még jelentõs számban megtalálhatók az adathálózat korszerûsítése után is. NAPJAINK TECHNIKÁI egyszerûbb megoldása az otthoni, vagyis a közcélú távbeszélõ hálózaton történõ INTERNET használatnak. Sajnos analóg átviteltechnika esetén gyakorlatilag ennél jóval kevesebb (pontosabban 9.6 kbps) érhetõ el. Ahol digitális technika van, a fizikai sávszélesség minimum 64 kbps. Ilyen helyeken lehetõség van a garantált bitsebességet eddig a határig növelni. AZ ADATHÁLÓZAT VÉGPONTJAI Az elõzõekben leírtaknak megfelelõen az adathálózat feladata számítógépek összekapcsolása, amelyek az ország vasúti szolgálati helyein, nagyobb állomásokon több épületben helyezkednek el. Cikkünk csak a végponti berendezésekkel foglakozik, amelyek valamilyen átvitel-technikai berendezéshez kapcsolódnak legalább egy, esetleg kettõ ponton. Amikor egyetlen gépet kell hálózatra (INTRANET) kapcsolni analóg környezetben, a már említett modem, digitális környezetben egy hálózat végzõdõ egység NTU szükséges. Ehhez leggyakrabban X21 interfésszel kapcsolható a router, aminek ethernet csatlakozása is van, és amelyet a számítógép ún. hálózati kártyájával közvetlenül össze lehet kötni. Igen nagy számban került a GIR projekt kapcsán MÁV-hoz a CISCO 1600 sorozat egyik tagja, az 1601-es típus. Hátlapjának vázlata az 1. ábrán látható. Újabban már kisebb számban került az adathálózatba a CISCO 1700 típus egyik tagja az 1751-es típus, melynek hátlapja a 2. ábrán kerül bemutatásra. Itt már túlságosan hosszú lenne felsorolni az egyes csatlakozókat, de az ábrából az mindenképpen kivehetõ, hogy a bõvítõ-helyek (kártyahelyek) száma az elõzõ típushoz képest háromra növekedett, ami igen sokoldalú alkalmazást tesz lehetõvé. Elõbbi két router úgynevezett asztali kivitelben készült, amelyek a speciális MÁV környezet miatt rendezõszekrényben, polcon kerültek elhelyezésre. A CISCO 2610-es, és a CISCO 1760-as típusú router eleve szekrényben való felszerelésre alkalmas, és ezek közül az utóbbinál a mechanikus és elektromos áttekintést egyszerûbbé téve az állapotjelzõ LED-eõpket és a csatlakozókat is azonos oldalon helyezték el. Ezek szintén több bõvítõ kártyahellyel rendelkeznek. A bõvítõ-helyekbe azon kártyák kerülnek, amelyek az átvitel-technikai berendezéshez való csatlakozást teszik lehetõvé. Egy munkaállomás esetén a MÁV megelégedett egy csatlakozással, ekkor nincs a telephelynek fizikai útvonal védelme. Két munkaállomástól a router a vonalszakasz mindkét irányába rákapcsolódik a gerinchálózatra, így vonalszakadás esetén nem keletkezik szolgáltatás kiesés. A GIR alkalmazás részére a hálózat jelentõs részén fényvezetõ-szálas optikai kábel épült ki digitális átviteltechnikával. Ezek felépítésérõl, üzemeltetésérõl több cikk jelent már meg az elmúlt években. Az adathálózati igényeket ATM/FR cella/keret továbbítás elvén mûködõ hálózat elégíti ki. Az adatfogalom irányítását útvonalválasztók végzik. Ezek az un. routerek TCP/IP protokoll szerint mûködnek, a gerinc hálózat többszörösen hurkolt, a régiók kisebb jelentõségû telephelyeinek forgalmát összegyûjtik és a központi telephelyre (ahol a szerverfarm található) nagy sávszélességen továbbítják. Ez a kialakítás (miszerint minden adat a központban van) elfogadható, azonban az idõ haladtával már nem egyedüli szempont. Egyre fokozódik azon igény, hogy az egyes üzletágak nem csak a központi szerverfarmon megtalálható (fõképpen GIR) információkat igénylik, hanem decentralizáltan különbözõ szervereket mûködtetnek, és így nem kell minden adatért a központhoz fordulni. A kiépített rendszer a GIR részére 10 kbps garantált bitsebességet határozott meg számítógépenként. A hangfrekvenciás modemek ennél háromszor nagyobb (pontosan 33.6 kbps) sebességet tudnak biztosítani, ami az egyik legolcsóbb és leg- A router fizikai portszáma a következõ: 1 db Ethernet 10Base-5 (AUI);(DB-15) 1 db Ethernet 10Base-T (RJ-45) ezt használjuk 1 db nagysebességû szinkron soros port (2 Mbps);(DB-15) 1 db opcionális bõvítõhely (WIC-1T) 1 db konzol port helyi PC csatlakozáshoz (üzemeltetõk részére) 1. ábra 2. ábra IX. évfolyam, 3. szám 3

5 Két felhasználó részére már szükséges egy jelismétlõ, amit HUB-nak is neveznek. Ez nem rövidítés, a csillagpontos hálózatfelépítésre utalva talán csomópontot jelenthet. A berendezés az egyik Ethernet bemenetére adott jelet összes kimenetén megismétli. Ezeket (a négyhuzalos üzemmódban mûködõ) be- és kimeneteket portoknak nevezzük. A CISCO, HP stb gyártmányú termékek 8,16,24 portszámú kivitelben kerültek nagy mennyiségben a MÁV hálózatába. A HUB-ok mûködési elvéhez tartozik az osztott közegelérés, ami miatt a kábelt egyszerre csak egy munkaállomás használhatja (CSMA-CD). A munkaállomások nagyobb száma esetén a hálózat lelassulhat, hibás hálózati kártya esetén megnövekedhet az ütközések száma. Ezen okok miatt is újabban már csak Ethernet kapcsolókat (Switch-eket) alkalmazunk. Egyes típusoknak (3650) már útvonal-választási képességük is van. A switchek portjai virtuális LAN-ba szervezhetõk, így egymástól független LANok hozhatók létre. A VLAN-ok alkalmazásával az átviteli közeg megoszlik az egyes LAN-ok között, így az elõzõekben említett lassulás nem, vagy lényegesen késõbb következik be, ugyanis egy broadcast körzetbe lényegesen kevesebb számítógép kerül. A 3. ábra ilyen berendezéscsalád két tagját mutatja. Ezektõl az eszközöktõl a munkaállomásig maximum 100 m hosszú, Category 5-ös kábelt lehet felhasználni, valamint ha másik épületbe kell a gépet elhelyezni, újabb eszközök szükségesek. 3. ábra HELYI HÁLÓZATON BELÜLI BERENDEZÉSEK: A kábelhosszból adódó korlátok feloldására több megoldás létezik: 1. Jelismétlõk beiktatásával Határt szab, hogy nem lehet négynél több jelismétlõ sorba kapcsolva. 2. Optikai kábel használatával Ez sem lehet 2000 m-nél hosszabb (multimódus esetén) A kábel két végén olyan jelátalakító szükséges, amely az elektromos jeleket fényjelekké (LED vagy lézer) alakítja és vissza. Ezeket az eszközöket media converter-eknek nevezzük. Egy ilyen berendezés elõlapját mutatja a 4. ábra. Újabban már léteznek olyan eszközök, melyek hatótávolsága egymódusú optikai kábelen akár több tíz kilométer is lehet. Monomódusú kábelekre már kifejlesztettek olyan adókat (ZX széria), amelyek kb. 100 km áthidalására alkalmasak. 3. LAN hosszabbítóval Ezen a megoldáson a hálózat DSL technikával rézerû kábelen való meghosszabítását értjük. Az ilyen technika telepítése (ha van szabad réz érpár) megkímél bennünket ismerve a MÁV alépítményeit az optikai kábel létesíté ábra 5. ábra VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3

6 sével járó problémáktól és az ezzel járó feladatoktól. A villamosított vasútvonal mentén mivel a hosszanti indukált feszültség miatt szükséges csévézés az áramkörben nem végezhetõ el a hatótávolság kb. 10 km-re tehetõ. Az 5. ábrán olyan berendezés látható, amely két érpáron 4.6 Mbps jelsebesség átvitelét teszi lehetõvé a kábelér átmérõjétõl függõ távolságra. 6. ábra 4. Vezeték nélküli eszközökkel Ebben az esetben 2.4 GHz szabadon használható frekvenciatartományban (itt mûködnek pl. a mikrohullámú sütõk stb.) mûködõ rádiós egységekkel létesítünk összeköttetést a két objektum között. Nagyon fontos a nagyobb távolságok áthidalásához, hogy az antennák lássák egymást. Ma már több gyártó eszközei elérhetõk, és az adatátvitel sebessége akár 108 Mbps is lehet. Ezek általában több rádiós csatornával rendelkeznek, így több rendszer is létrehozható egy állomáson. A számítógépbe a 6. ábrán látható kártyát elhelyezve megvalósítható a vezeték nélküli kapcsolódás számítógépek között. Adathálózatra kapcsolódáshoz olyan berendezés is kell, amely a LANhoz illeszti a rádiós összeköttetést. A külsõ antenna MÁV üzemi környezetben általában szükséges, ilyenkor a tartó árbócot a villámvédelmi földeléssel össze kell kötni, valamint az antenna kábelbe (aminek maximális hossza 15 m körüli) túlfeszültség védõt is be kell iktatni. A nyereséges antennák olyan Yagi rendszerûek, melyeknek a hullámhosszhoz viszonyított méretük olyan, hogy védõburkolattal is (több minden külsõ hatás ellen) elláthatóak. A 7. ábra egy ilyen antennát mutat. A BERENDEZÉSEK ELHELYEZÉSE: 7. ábra Mint korábban már említettük, a végpontokon több okból is olyan zárt szekrényre van szükség, melyektõl a munkaállomásokhoz fali csõben, csatornában vezetik az UTP kábeleket. A kábelek bekötésére szolgáló szerkezeteket rendezõnek nevezzük. A négy érpáras kábelekbõl két érpárat használ a számítógép, kettõ pedig a telefon céljára fenntartott. Ezek kihasználása nem gyakori legalábbis egyidejûleg. A szekrények üvegajtóval vannak ellátva, ami olyan szempontból hasznos, hogy az eszközökön lévõ fényjelzések a szekrény kinyitása nélkül is megfigyelhetõk. Nagyobb eszközszám, végpont esetén a szekrények függõleges mérete is változhat, ilyen esetben falra szerelés helyett már padlóra is állíthatók. A berendezések hûtését ventillátorok is segíthetik. (8. ábra) SZÜNETMENTES ÁRAMELLÁTÁS: 8. ábra Újabban (csomóponti eszközöknél régebben is) a berendezések mellett szünetmentes tápegységet is elhelyeznek, amelyek hálózat-kimaradás esetén biz- IX. évfolyam, 3. szám 5

7 tosítják, hogy a kapcsolat a villamos hálózat visszatérése után minél hamarabb helyreálljon. Ezeket jelentõsebb csomópontokban táv felügyelik, mert mint a táblázat is mutatja névleges teljesítményüket csak igen rövid ideig tudják tartani. Kisebb igénybevétel esetén az áthidalási idõ arányosan meghosszabbodik. A tápegység súlyának jelentõs részét az akkumulátorok teszik ki. (9. ábra) TOVÁBBI TEENDÕINK: A MÁV szolgálati helyein több mint 400 telephelyen több ezer számítógép van hálózatba kapcsolva. Mint az a közszférában, úgy nálunk is exponenciálisan növekszik a sávszélesség iránti igény. A szakemberek a technika adta lehetõségek határáig elvégezték a sávszélesség növelését, természetesen differenciáltan. További növelés újabb fejlesztés után lehetséges, ami egy Info kommunikációs stratégia mentén valósulhat meg. A felhasználók közelében többékevésbé megtalálhatók a bemutatott berendezések. Cikkünk csak a legjellemzõbb végponti berendezéseket mutatta be, a teljesség igénye nélkül, ami nem jelenti azt, hogy nem lenne még számos hasonló eszköz ezeken a területeken. A szövegben szándékosan kerültük az idegen rövidítéseket, és azok az ábráknál nagyobb részben kifejtésre is kerültek. Akinek lehetõsége van INTERNET hozzáférésre, javasoljuk, hogy látogasson el a oldalra, ahol majdnem rövidítést talál, természetesen magyarra is lefordítva. 9. ábra Endpoint equipment in MÁV data-network This article presents terminal devices routers, repeaters, converters, wireless devices, wall boxes, UPS-s using nowadays in data network of the MAV Corp. It gives a short review only about devices that are existing in big number in data network of the MAV Corp. Endpunktsgeräte des MÁV Datennetzes Diese Artikel bietet ein umfangreiche Bild über den Endpunktsgeräte des MÁV Datennetzes. Diese Geräte sind Routeren, Repeateren, Signalumformeren, drahtlose Geräte, Wandkasten, UPS Geräte. Es gibt ein kurze Zusammenfassung über nur die Geräte, die im MÁV Datennetz in grosser Zahl sind. Az UTB típusú elektronikus útátjáró-fedezõ berendezés üzemeltetési tapasztalatai a BKV vonalain 1. BEVEZETÉS Balog Géza (SIGNELIT Rt.), Bicskei János (BKV Rt.) A SIGNELIT Rt. közel 5 éves intenzív fejlesztõ munkával alakította ki az elsõ hazai gyártású teljesen elektronikus vasúti biztosítóberendezést, az elektronikus útátjáró-fedezõ berendezést (UTB). A fejlesztés annak idején egy általános felhasználású berendezés kialakítását célozta meg, mely tetszõleges vonatérzékelési móddal, automatikusan képes mûködni. A munka során azonban egyszer csak elkövetkezett az a pillanat, amikor az elképzeléseknek valamilyen módon határt kellett szabni, a fejlesztõi tevékenység elviselhetõ idõtartamra történõ rövidítése érdekében, ezért a mintaberendezéshez a feltétfüzet a MÁV e témában már szakmai berkekben ismert munkaközi anyagainak figyelembevételével a BKV Rt. speciális, az elõvárosi gyorsvasutak (közismert nevén a HÉV) forgalmának igényeihez igazodóan, annak jelzésrendszerét alkalmazva készült el. Az így megvalósuló berendezés elsõ példánya december 16-án kapta meg a hatóságoktól a végleges használatbavételi engedélyt. Ez a berendezés Cinkota-alsó megállóhelyen azóta is közmegelégedésre üzemel. 2. A BERENDEZÉS ISMERTETÉSE Az UTB berendezés felépítésérõl és mûködésérõl már volt szó ennek a lapnak hasábjain (Vezetékek világa 2000/1, oldal), ezért a berendezés részletes leírására itt nem térünk ki. Azonban a jelen cikkben foglaltak könnyebb érthetõsége céljából a berendezés fõbb tulajdonságait az alábbiakban összefoglaljuk: A berendezés teljesen elektronikus, mikroprocesszor vezérelt felépítésû, jelfogót (az esetleges súlyos, fatális meghibásodás esetén a biztonsági lekapcsolást végzõ úgynevezett fõjelfogókon kívül) nem tartalmaz. Az útátjáró a vasúti forgalom szempontjából minden esetben jelzõvel fedezett (útátjáró-fedezõ jelzõ). A fedezõ jelzõ vezérlését és ellenõrzését az UTB végzi, de olyan üzemmód is megvalósítható, hogy valamely más biztosítóberendezés által vezérelt jelzõ (például egy térközjel- 6 VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3

8 zõ) vegye át valamelyik fedezõ jelzõ szerepét, ebben az esetben az UTB az idegen jelzõvel kialakított függõségi kapcsolaton keresztül biztosítja az útátjáró fedezését. A berendezés legfeljebb három vasúti vágányt képes kezelni. Az útátjáró a közúti forgalom szempontjából lehet fény-, vagy fény- és félsorompós biztosítású. Ezen túlmenõen a berendezés alapszolgáltatása, hogy együttmûködni képes ha van ilyen az útátjáró közelében közúti csomópontban elhelyezett közúti forgalomirányító géppel. A vonatérzékelés választhatóan lehet pontszerû, hosszú sínáramkörös (szakaszos) vagy tengelyszámlálós szakaszokkal megvalósított. Arra is lehetõséget ad a berendezés, hogy az indítást ne vonatérzékelõ elem, hanem valamely közeli állomás adja (például kijárat állításával). A berendezés programozottan, paraméterezhetõen kezeli a közúti forgalomirányító gép indítása, vasúti lezárás indítása, csapórúd zárás indítása, vasúti jelzõ Szabad -ra állítása eseménypontokat, a közöttük fennálló biztonsági függõségek és idõzítések figyelembevételével és ellenõrzésével. Az elektronikus útátjáró-fedezõ berendezés üzemállapotai: Normál üzem: a berendezés valamennyi belsõ funkciója és környezete hibamentes, rendeltetésszerûen mûködik. A normál üzem során az útátjáró lehet alapállapotú (nyitott), vonat által (automatikusan) lezárt és kézi kezeléssel lezárt állapotú. Amennyiben a berendezés valamennyi belsõ funkciója biztonságosan mûködik, de a rendszer valamely részében megtûrt, javítandó hiba van, a rendszer hibajelzést ad, de funkcióinak csorbulása nélkül tovább mûködik. Oldható zavar állapot: a berendezés valamennyi belsõ funkciója biztonságosan mûködik, de a rendszer üzemszerû mûködését forgalmi okok, kapcsolódó berendezések vagy a külsõtéri elemek meghibásodásai akadályozzák. Jellegzetes zavar ok a vonat túltartózkodásából adódó úgynevezett idõntúli foglaltság (lezárt állapot hosszabb, mint az elõírt 6 perc) vagy a vonatérzékelõ elemek helytelen sorrendû mûködésébõl adódó vonatkövetési hiba. Az oldható zavar állapotot az útátjáró ellenõrzését ellátó forgalmi szolgálati helyrõl a szolgálattevõ távkezeléssel fel tudja oldani (kétütemû kezelés, elõször a zavart kell feloldania, majd egy kézi felnyitás paranccsal teheti az útátjárót alaphelyzetbe). Nem oldható zavar állapot: a berendezés belsõ mûködésében vagy a rendszerben valamilyen súlyos, feloldhatatlan hiba lépett fel. Jellegzetes nem oldható zavar ok a rendszer struktúrális sérülése (egy áramköri modul mûködés közbeni eltávolítása) vagy a vasúti- (közúti-) jelzõk szabad fényáramkörében megjelenõ idegen feszültség, amely hamis jelzési kép megjelenését okozhatja. A nem oldható zavar állapotot megszüntetni az okok elhárítását követõen csak helyszíni kezeléssel lehet. A karbantartó személyzet által végrehajtott újraindítás után a berendezés oldható zavar állapotba kerül, ahonnan a korábban már ismertetett módon a forgalmi szolgálattevõ tudja újra normál üzemi állapotba hozni. 3. ÜZEMELÕ UTB BERENDEZÉSEK A BKV RT. HÉV VONALAIN Az elmúlt négy évben összesen 9 UTB berendezés került üzembe. Ezek zöme elöregedett jelfogós útátjáró-fedezõ berendezés helyére került, két berendezés volt új telepítésû. Elsõként a kísérleti terepként is szolgáló Cinkota-alsó AS110 berendezés valósult meg. A terepi berendezés még 1997 végén került ki a Cinkota-Csömör vonalszakaszra és sötétüzemben éveken át szolgálta a fejlesztési munkát és a tanúsíttatás folyamatát. A jelzõket letakaró lemezeket 2000 nyarának elején szerelhettük le és a hathónapos, már forgalomszabályozó szerepû próbaüzemet követõen 2000 decemberének közepén kapta meg a végleges használatbavételi engedélyt. Az AS110 berendezés egyvágányú pályán üzemel, a vonatmozgás érzékelése 13kHz-es sínáramkörökkel történik. Az útátjáró-fedezõ berendezést eredetileg izzós fényáramkörökkel telepítettük, 2003 nyarán a fényáramköröket LSzR LED-es optikájúra alakítottuk át. A további telepítések ütemezése a következõ volt: december: Szigetszentmárton-Szigetújfalu AS342 (Ráckevei HÉV vonal). Egyvágányú pálya, 13kHz-es vonatérzékelés, kezdõpont felõli oldalon idegen jelzõ, amely a megállóhelyen lévõ kiágazást fedezõ berendezéshez tartozik, LSzR LED fényáramkörök július: Sashalom, Batsányi utca AS71 (Gödöllõi HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, LSzR LED fényáramkörök, közúti forgalomirányító gép kapcsolat. Mátyásföld, repülõtér AS83 (Gödöllõi HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, LSzR LED fényáramkörök, a bal vágányon a kezdõpont felõli oldalon IX. évfolyam, 3. szám idegen jelzõ, amely a megállóhelyen lévõ térközõrhelyi berendezéshez tartozik, közúti forgalomirányító gép kapcsolat. Soroksár, Hõsök tere AS84 (Ráckevei HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, amely a végponti oldalon közös az AS93 berendezéssel ( idegen ), LSzR LED fényáramkörök, a jobb vágányon a kezdõpont felõli oldalon idegen jelzõ, a bal vágányon a végpont felõli oldalon idegen jelzõ, amelyek a megállóhelyen lévõ térközõrhelyi berendezéshez tartoznak, közúti forgalomirányító gép kapcsolat december: Torontál utca, AS56 (Ráckevei HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, a végponti oldalon közös az AS65 berendezéssel ( idegen ), LSzR LED fényáramkörök, közúti forgalomirányító gép kapcsolat. Soroksár-felsõ AS73 (Ráckevei HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, a kezdõponti oldalon közös az AS65 berendezéssel ( idegen ), LSzR LED fényáramkörök, közúti forgalomirányító gép kapcsolat. Orbánhegyi-dûlõ AS100 (Ráckevei HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, a kezdõponti oldalon közös az AS93 berendezéssel ( idegen ), LSzR LED fényáramkörök, MA-HSH hidraulikus sorompóhajtómûvek. Gödöllõ, Szabadság tér AS312 (Gödöllõi HÉV vonal). Kétvágányú pálya, átfedéses tengelyszámlálós (Siemens-AZF) vonatérzékelés, LSzR LED fényáramkörök, közúti forgalomirányító gép kapcsolat. 4. A BERENDEZÉSEK ÜZEMÉNEK FÕBB MÉRÕSZÁMAI Egy útátjáró-fedezõ berendezés igénybevételét legjobban a mûködési ciklusok számlálásával jellemezhetjük. A HÉV vonalakon mûködõ útátjárók ebbõl a szemszögbõl vizsgálva valóban különleges körülmények között üzemelnek. Még a leggyérebb forgalmú vonalon is naponta legalább 20 vonatpár mozog, a legsûrûbb forgalmú szakaszon ez a szám eléri a 100 vonatpárt. A legkisebb forgalmú vonalszakaszon üzemelõ útátjáró havonta 1400 (Szigetszentmárton-Szigetújfalu AS342), a legsûrûbben mûködõ útátjáró havonta 4500 (Sashalom, Batsányi utca AS71) mûködési ciklust végez. Jelenleg már kilenc UTB berendezés üzemel, ezek havonta együttesen mintegy 25 ezer mûködési ciklust hajtanak végre. Az elsõ berendezés üzembehelyezése óta eltelt 4 év 7

9 Berendezés azonosítója 1. táblázat Üzembehelyezés dátuma alatt, május 31-ig a berendezések összesen kb. 440 ezer mûködési ciklust hajtottak végre. Ez a hatalmas szám már lehetõvé teszi, hogy statisztikailag is vizsgáljuk a berendezések üzembiztosságát, rendelkezésre állását. A berendezések igénybevételét jellemzõ adatokat az 1. táblázatban foglaltuk össze. 5. RENDKÍVÜLI ESEMÉNYEK ELÕFORDULÁSI STATISZTIKÁI AZ ELSÕ VIZSGÁLAT A 2. fejezetben felsoroltuk a berendezés mûködését jellemzõ állapotokat. Vizsgálatunk szempontjából azok az állapotok lesznek érdekesek, amelyekben a berendezés részlegesen, vagy egyáltalán nem mûködik, azaz az oldható zavar, illetve a nem oldható zavar állapotok. Az elsõ berendezés üzembehelyezését követõen minden egyes rendkívüli eseményrõl (hiba, oldható zavar, nem oldható zavar, ki- /bekapcsolás) a berendezésekben folyamatosan, automatikusan készülõ üzemiés hibanaplók analízisével részletes elemzést készítettünk írásos formában. Ezek az elemzések egészen 2002 nyaráig változatlan formában készültek nyarán, amikor a berendezések száma már ötre emelkedett, áttértünk egy egyszerûsített, tömörebb, berendezésenként és havonta készülõ táblázatos formátumú elemzésre. Az elemzéseket 2003 végéig a SIGNELIT Rt. készítette, tõl a BKV Rt. munkatársai készítik. Akár az eseményenkénti, akár a táblázatos formát tekintjük, mindkét formátum megadja a hiba jellegét, az esetlegesen zavar állapotokban töltött idõt, valamint a kezelésekhez tartozó számlálóállásokat. Vizsgálatunk alapadatai ezekbõl az elemzésekbõl származnak. Napok száma ig Heti mûködési ciklusszám Összes mûködési ciklusszám AS AS AS AS AS AS AS AS AS Elõször a január május 31. közötti 18 hónap eseményeit vizsgáltuk meg. Ebben az idõszakaszban a berendezés az üzembehelyezéskor tanúsított P1:V03.05/2E P2:V02.09/E8 verziójú programmal (eredeti változat) üzemelt. Az idõintervallum megválasztásának gyakorlati oka az volt, hogy erre az idõszakra készült egy összefoglaló elemzés a berendezések üzeme során elõforduló hibák számosságáról, megoszlásáról. Tulajdonképpen ez az idõszak az elsõ 2. táblázat Berendezés azonosítója 3. táblázat Összesen: Vizsgálati idõszakasz kezdete Üzemórák száma ig programváltozat élettartama még tartalmazza a berendezés újszerûségébõl fakadó problémákat is, melyek egy részét a forgalmi- és karbantartó személyzet gyakorlatlansága, másrészt a berendezésben már csak üzemközben felfedezett, a biztonságos mûködést természetesen nem, de a rendelkezésre állást sajnos befolyásoló programhibák okoztak. A 2. táblázat a vizsgált idõintervallumban adja meg a mûködés jellemzõ mérõszámait, a 3. táblázat pedig az ehhez tartozó hibaeloszlást. A vizsgált idõszakban az 5 berendezésben összesen elõfordult, a berendezés rendelkezésre állását zavaró hibák (oldható zavar állapotok és nem oldható zavar állapotok) száma 508 volt. A zavarállapotok gyakoriságát legjobban a mûködési ciklusra vetített meghibásodások száma jellemzi, a fenti adatok alapján átlagosan minden 354. mûködési ciklusra (vonatáthaladásra) esett egy zavarállapot. 6. RENDKÍVÜLI ESEMÉNY KATEGÓRIÁK ÉRTELMEZÉSE A zavar-okokat négy kategóriába soroltuk: 1. Az útátjáró-fedezõ berendezés saját meghibásodásából származó zavarok. 2. Forgalmi okokból származó zavarok. Heti mûködési ciklusszám Összes mûködési ciklusszám AS AS AS AS AS Zavar-okok jellege Összesen: Zavarok száma Összes mûködési ciklusszám: Zavar idõ Elõfordulási gyakoriság Zavar idõ perc vonat hét % 1. Saját berendezés hibája ,3 0, Forgalmi okok ,0 0, Idegen berendezés hibája ,0 0, Egyéb külsõ ok ,6 0,725 Összes zavarok száma ,6 1,309 8 VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3

10 3. Az útátjáró-fedezõ berendezéshez kapcsolódó idegen berendezésbõl, illetve a külsõtéri eszközök hibájából származó zavarok. 4. Egyéb külsõ okokból (az UTB berendezés karbantartása miatti, pályafenntartási, felsõvezeték karbantartási munkák során elõforduló rendetlen vonatmozgásokból) származó zavarok. Megállapíthatjuk, hogy a zavarok leggyakrabban forgalmi helyzetekbõl adódnak (2. kategória). Ez az elõvárosi gyorsvasút mûködési jellegébõl következõen többnyire túltartózkodásból (a vonat több, mint 6 percig tartja lezárva az útátjárót), illetve vonat felzárkózásból (a sûrû vonatközlekedés miatt, ha valamely állomásról például a nagyszámú le- és felszálló utas miatt késve indul tovább a szerelvény, a követõ vonat óhatatlanul is megközelítheti az átfedéses tengelyszámlálóval felszerelt útátjáró-fedezõ berendezések nem képesek a vonatok számlálására) adódnak. A saját berendezés hibája (1. kategória) az elõbb tárgyalttól közel egy nagyságrenddel ritkábban fordul elõ. Mégis, errõl részletesebben is szólnunk kell, hiszen ezek tekinthetõk a legveszélyesebb jelenségeknek, ezek ugyanis az UTB berendezés tényleges belsõ hibáiból adódnak. Ezen megállapítás mentén rögtön kétfelé is oszthatjuk a meghibásodások okait: hardware és software meghibásodások. Hardware meghibásodás csak nagyon ritkán fordult elõ. A hardware tényleges sérülésére jó példa, amikor az egyik KJM modul segédtápfeszültség elõállító áramköre (az impulzustranszformátor) hibásodott meg, vagy amikor a tápegységbõl származó feszültségtüske néhány modul címkiválasztó áramkörét tette mûködésképtelenné. Ezeket az eseteket a program minden alkalommal jól kezelte és biztonsági lekapcsolást hajtott végre, nem oldható zavar állapotba hozta a berendezést. (Érdekességképpen kiemelünk egy meglepõ meghibásodást: az irattartó FJZ néven elhíresült esetben a szekrény ajtaján elhelyezett irattartó doboz ragasztása a nyári melegben elengedett és a lehulló, dokumentációval megrakott doboz a berendezés kismegszakítóit leütötte. Természetesen az esetet követõen az irattartó szegecselt rögzítést kapott.) A hardware és a software meghibásodás közötti határesetnek tekinthetõ, amikor egy kívülrõl (kapcsolódó idegen berendezésbõl) származó, de üzemszerûnek tekinthetõ eseményt nem tud megfelelõen kezelni a rendszer. Ennek jellegzetes példája a jelzési fogalom jelfogók átváltásakor keletkezõ, a távoli biztosítóberendezésben történõ érintkezõpergésbõl származó hamis vevõjelfogó mûködés (primer oldali pergés, húz-ejthúz), melynek periódikussága éppen beleesett a bemeneti rendszer pergés-érzékenységi tartományába. Külsõtéri, de a berendezéssel szorosabb kapcsolatban lévõ eszközök hibás mûködése ugyancsak kiválthat ilyen zavarokat. Jellegzetes példája ennek a típusú hibának a fényáramkörökben tapasztalható pergés, amely a már életpályája végén lévõ izzót, vagy újabban a LED optikákat jellemzi: a lassan változó (növekvõ) áram az érzékelõ komparátor bille- Sashalom, Batsányi utcai útátjáró (AS71) IX. évfolyam, 3. szám nési szintje közelébe emelkedik, így az áramkörökben szükségszerûen meglévõ zajok, zavarok hatására a komparátor billegni kezdhet, vagy csak egyszerûen a két csatorna egymástól független komparátorai mutatnak ellenkezõ állapotot, ami együttfutási hibát eredményez. Ebben az esetben tulajdonképpen túlreakcióról van szó, ami azt jelenti, hogy a berendezés a kívánatosnál erõsebben reagál valamilyen kívülrõl származó eseményre, azaz a biztonság elve nem sérül (a berendezés biztonságosabb állapotba kerül), csupán a rendelkezésre állás romlik (feleslegesen állítottuk le a mûködést). Nem tagadható el, hogy a berendezés programjában vannak beépített hibák is. Ezen hibák többnyire a kétcsatornás üzem szinkronizálási zavaraiban mutatkoznak meg, valamely (többnyire külsõ, például a vonatok mozgásából származó) események véletlenszerû egybeesése váltja ki, mely helyzeteket a tesztelés során nem, vagy csak nagyon ritkán lehet elõállítani. Egy ilyen bonyolultságú és méretû programot elvileg sem lehet minden hibától mentesre elkészíteni, a tesztelések során pedig nem lehet minden ilyen hibát megtalálni. Azonban éppen ebbõl a megbízhatatlansági tényezõbõl kiindulva terveztük a berendezést kétcsatornásra, és készítettük el a programjait úgy, hogy az egyes csatornák programjait személyükben független programozók, egymástól független algoritmusokat alkalmazva írták meg. A kétcsatornás mûködési elvbõl következõen minden ilyen eset a két csatorna mûködése közötti különbségre vezet, melyre a rendszer válasza csakis a legsúlyosabb reakció, a nem oldható zavar állapot beállítása lehet. A kapcsolódó, idegen berendezések hibája alatt (3. kategória) azokat a meghibásodásokat értjük, amelyet egy ilyen részegység hibás mûködése okoz. Ilyenek például a sínáramköri meghibásodásokból, vagy a tengelyszámlálók zavaraiból származó hibák. Ezek számossága nem az útátjáró-fedezõ berendezés jóságára vagy rosszaságára utal, hanem ezeknek a részegységeknek a hibáira. 9

11 Hasonlóképpen kell kezelni az egyéb külsõ ok megnevezés alá besorolt zavarokat (4. kategória). Ide azok az események kerültek, melyek a berendezés idõszakos felülvizsgálatai, illetõleg a vasúti pálya- és a felsõvezetékek rendszeres karbantartása során keletkeztek. Ide számoltuk be a vágányzárakat és egyéb (nem menetrendszerû) üzemszüneteket is. 7. KÉT IDÕSZAK ELÕFORDULÁSI STATISZTIKÁINAK ÖSSZEHASONLÍTÓ ELEMZÉSE A MÁSODIK VIZSGÁLAT Az elõzõ fejezet elemzései szinte a kezdetektõl fogva kísérték nyomon a berendezések mûködését. Azonban az elsõ berendezések üzembehelyezése óta eltelt idõszakban a személyzet már alaposan megismerkedett a berendezéssel, a forgalmi okokból származó zavarok száma és különösen a nem mûködõ állapotok idõtartama már jelentõsen csökkenhetett. Ezen túlmenõen augusztusában az addig felfedezett programhibákat egy programcserével kijavítottuk, ezért az ezek által okozott hibák száma is csökkent már. Vizsgáljuk most meg ennek a programcserének a hatásait az elõzõ fejezet szerinti elemzéssel. Két, egymással összehasonlítható idõszakot választottunk ki, ezek a közötti és a közötti 3-3 hónap. Az elsõ idõszakasz bennefoglaltatik az elsõ vizsgálatban is, azonban, hogy az összehasonlítás korrekt lehessen a hibák számosságának, megoszlásának alakulásában, referenciaként ennek a szûkebb szakasznak az eseményeit is összefoglaltuk. Ebben az idõszakaszban 5 berendezés mûködött (AS110, AS342, AS71, AS83, AS84), a mûködtetõ program az eredeti változat volt (P1:V03.05/2E P2:V02.09/E8). A vizsgált idõszakasz hibaeloszlását a 4. táblázatban találhatjuk meg. Megállapíthatjuk, hogy ebben az idõszakaszban is a forgalmi okokból elõállt zavarok domináltak számosság vonatkozásában, de láthatóan jelentõsen csökkent arányaiban az ilyen típusú okokból zavarállapotban töltött idõ. Ez viszszavezethetõ a forgalmi személyzet begyakorlottságára, a berendezés kezelésének magasabb fokú elsajátítására. Ugyanakkor a saját berendezés hibájából származó zavarok és az ilyen okokból zavarállapotban töltött idõ nagyjából azonos az elõzõ vizsgálatnál tapasztaltakkal nem is mutathat nagyon mást, hiszen a berendezésben és a programban ebben az idõszakban semmilyen változtatás nem történt táblázat Zavar-okok jellege Összes mûködési ciklusszám: A második idõszakaszban ugyanannak az 5 berendezésnek (AS110, AS342, AS71, AS83, AS84) eseményeit vizsgáljuk az összehasonlíthatóság kedvéért, jóllehet 2003 decemberében üzembe állt négy újabb berendezés is. Azonban ebben az idõszakban a régi berendezések már a nyarán módosított és biztonságigazolt, javított, P1:V05.00/7F P2:V04.00/56 verziójú programmal üzemeltek. A vizsgált idõszakasz hibaeloszlását az 5. táblázatban találhatjuk meg. Ha most összehasonlítjuk a két idõszakban történt események számosságait, jól érzékelhetõ a javulás. Mind a saját berendezés hibájából, mind a forgalmi okokból származó zavarok száma csökkent. Ezek a változások a programmódosítás eredményeképpen következtek be. Ez a saját berendezés hibája esetén magától értetõdõ, a forgalmi okok esetében azonban magyarázattal tartozunk. A programmódosítás ugyanis egy forgalmi okból származó zavart átsorolt a hibák közé, ez okozza a forgalmi okokból bekövetkezõ zavarok számának csökkenését. Ez a javítás többek között az úgynevezett túl gyorsan közlekedõ vonatok miatt bekövetkezett események kezelésénél enyhített a korábbi változathoz képest. Mirõl is van szó tulajdonképpen? A HÉV üzemelési rendjébõl (minden VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3 Zavarok száma Zavar idõ Elõfordulási gyakoriság Zavar idõ perc vonat hét % 1. Saját berendezés hibája ,0 0, Forgalmi okok ,9 0, Idegen berendezés hibája ,5 0, Egyéb külsõ ok ,8 1,271 Összes zavarok száma táblázat Zavar-okok jellege Összes mûködési ciklusszám: ,5 1,734 Zavarok száma megállónál megáll) és a pálya adottságaiból (a legtöbb útátjáró mellett közúti forgalomirányító géppel felszerelt nagyforgalmú közúti csomópont is van) következõen a behatási pontok a megállóperonok felõli oldalon minden esetben (a megállóban várható átlagos tartózkodási idõvel arányosan közelebb vannak hozva az útátjáróhoz, ezért ezekben az esetekben az elõírt kiürülési idõt a berendezés a beprogramozott jelzõállítási késleltetéssel biztosítja. Azonban, a HÉV forgalmi utasításai szerint, ha a megállóban az utasok le- és felszállása már befejezõdött és a közúti forgalmat már a fénysorompó megállította, a szerelvény kellõ óvatossággal és körültekintéssel a fedezõjelzõ 'szabad' fényét nem megvárva is átmehet az útátjárón. Ez az esemény a korábbi változatban oldható zavar -nak, az új programváltozatban már csak hibá -nak minõsül. Összefoglalóan megállapíthatjuk, hogy a számok tanúsága szerint a berendezés üzemeltetése kedvezõ eredményeket mutat. A meghibásodások száma alacsony, a rendelkezésre állás jó (a nem üzemelõ állapotban töltött idõ nagyobbrészt az egyéb külsõ ok kategóriába, a pálya- és felsõvezeték karbantartás-kori vonatmozgásokból, illetve a vágányzárakból adódtak). Zavar idõ Elõfordulási gyakoriság Zavar idõ perc vonat hét % 1. Saját berendezés hibája ,4 0, Forgalmi okok ,4 0, Idegen berendezés hibája ,1 0, Egyéb külsõ ok ,6 0,288 Összes zavarok száma ,7 0,552

12 8. ÜZEMELTETÕI TAPASZTALATOK (BKV RT.) Az UTB berendezés központi egysége (AS71) Jelenleg 9 db SIGNELIT Rt. által gyártott berendezésünk van üzemben, valamint a 2004 évi beruházási tervben szerepel további három berendezés cseréje és egy jelenleg fedezetlen útátjáró fénysorompóval történõ ellátása. (Viszonyítási alapként: A HÉV Üzemigazgatóság területén jelenleg összesen 46 db biztosított útátjáró van.) Általánosságban elmondható, hogy az UTB berendezés nagyon megbízható, nagyon kevés a berendezés hibára viszszavezethetõ zavar- és hibaállapot. Érdekesség, hogy ez a kedvezõ tény ugyanakkor a karbantartó- és hibaelhárítással foglalkozó kollégák munkájában olykor problémát is jelent, mert a dolgozók elfelejtik, hogy milyen módon lehet ezeket a ritkán elõforduló hibákat behatárolni, megjavítani. Ezért a berendezések növekvõ darabszáma valamilyen szimulációs rendszer kialakítását is szükségessé teszi. A szimulátoron a forgalmi és a mûszaki személyzet is oktathatóvá válna a különbözõ zavarállapotok lekezelése és javítása terén. A gyors hibaelhárításhoz nagy segítséget nyújtanak a berendezés által folyamatosan készített, elektronikus formában letárolt hiba- és üzemi naplók. Korábban a jelfogós rendszerekben a ritkán elõforduló és látszólag indokolatlan zavar állapotok gyakorlatilag javíthatatlan jelenségként voltak kezelve, mivel nem derült ki a zavar állapot oka. Az UTB típusú berendezés esetében a hibanapló segítségével az ilyen típusú jelenségek is felderíthetõek, javíthatóak. A tipizált modul rendszerben üzemelõ berendezés megkönnyíti a hibaelhárítást, mivel a jelfogó egységekhez hasonlóan könnyen cserélhetõ a hibás modul. A modulok a berendezések között csereszabatosak, így a tartalékkészlet beszerzése is gazdaságos. Az UTB berendezés moduljainak meghibásodása nem jellemzõ, a legtöbb zavart a vonatérzékeléssel összefüggõ problémák okozzák. Ennek egyik oka például az egyébként megbízhatónak tartott tengelyszámlálós vonatérzékelés esetében az, hogy gazdaságossági szempontok miatt ezek a MÁV vonalain bevált módon, az oldószakaszon átfedéssel kerültek telepítésre. Ez a megoldás a HÉV sûrû vonatkövetési rendje miatt nem mûködik megfelelõen, ha egy sorompó körzetébe egynél több vonat kerül (ugyanazon a vágányon), akkor az zavar állapotot okoz. Jelenleg folyik a SIGNELIT Rt.-vel közösen egy fejlesztés, amely az átfedéses rendszert az oldószakaszban önálló tengelyszámláló telepítésével kiváltja. A másik gyakori meghibásodást a kábelhibákra visszavezethetõ okok idézik elõ. A felújítások során, ugyancsak gazdasági okok miatt, a kábelhálózat egy részénél a régi berendezés meglévõ kábeleit használtuk fel. Ezeknek a régi kábeleknek a minõsége azonban nem minden esetben érte el a kívánt szintet. Az UTB berendezések különleges sajátossága, hogy hagyományos jelfogós berendezésektõl eltérõ technológiai lépéseket igényel a rendszeres karbantartásuk. A SIGNELIT Rt. különös figyelemmel tanította be a dolgozóinkat, akik a kezdeti nehézségek ellenére jól elsajátították a kis- és nagykarbantartásához szükséges tudnivalókat. Jelenleg már valamennyi üzemelõ berendezésnek a BKV Rt. dolgozói végzik a karbantartását. Összefoglalóan megállapíthatjuk, hogy az UTB berendezés alkalmazása beváltotta a hozzá fûzött reményeket. 9. A BERENDEZÉSEK HATÁSA A FORGALMI FEGYELEMRE (BKV RT.) A jelfogós berendezésektõl eltérõen az UTB berendezés folyamatosan készít és elektronikusan tárol részletes üzemi- és hibanaplót. Ennek a ténynek a forgalmi személyzet számára történõ tudatosítása is fegyelem javító tényezõ (van fekete doboz!). A forgalmi fegyelemre kifejtett hatást két csoportra osztva kell megvizsgálni. Az egyik csoport a HÉV jármûvezetõ, a másik a berendezést felügyelõ és kezelõ forgalmi szolgálattevõ szemével nézve. A jelenleg közlekedõ HÉV szerelvények nem rendelkeznek menet regisztráló berendezéssel, így a vonaton nem kerül rögzítésre sem a sebesség túllépése, sem a vörös jelzõ meghaladása. A sebesség túllépése több szempontból is kerülendõ, de a biztosítóberende- IX. évfolyam, 3. szám 11

13 12 zést is érintõen egy nagyon fontosat emelnék ki. A sorompóknál hamarabb érkezik a vonat a behatási ponttól a veszélyeztetett zónába, mint amit az elõzárási idõben a tervezõ meghatározott és a hatóság által jóváhagyott. Ez, ha nem jelzõvel fedezett lenne az útátjáró, különösen veszélyes helyzeteket szülhetne. Az UTB berendezés figyeli a vonat érzékelõ elemek érintése között eltelt idõket. A két vonatérzékelõ elem távolsága és az adott pályaszakaszra engedélyezett sebesség megadja azt az idõt, amely szükséges ahhoz, hogy a vonat az adott távolságot megtegye. Ha a vonat hamarabb ér oda, akkor a berendezés hibajelzést ad, ami a forgalmi szolgálattevõ nyugtázása után megszûnik, de a kódok alapján meg tudja állapítani a hiba jelzés okát. A HÉV területén lévõ valamennyi fény-, illetve fény- és félsorompó önmûködõ útátjáró-fedezõ jelzõvel lett ellátva. Amennyiben a berendezés nem lenne képes az út biztonságos lezárására, akkor a fedezõ jelzõ Megállj! állású marad és a jármûvezetõ köteles a fedezõjelzõ elõtt megállni, a légsíppal Figyelj! jelzést adni, valamint csak akkor haladhat át az útátjárón, ha meggyõzõdött az áthaladás veszélytelenségérõl. A kiürítési idõ lejárta elõtt megérkezõ vonat is vörös jelzõt kap, amennyiben a sorompó behatási pontja és az átjáró között peron található, ahol a vonat megáll. Ilyenkor a kiürítési idõbe be lett számolva az átlagos utas cserével töltött idõ, azért, hogy a sorompó lezárási idejét a minimálisra tudjuk lecsökkenteni. A sorompók zárva tartási ideje a HÉV területén különösen fontos, mert a Budapest területén lévõ berendezéseink összefüggésben mûködnek a közúti lámparendszerrel. A fekete doboz adatainak feldolgozása után, havi összefoglalásban a Jelzõ- és Biztosítóberendezési Üzem levélben jelzi a forgalmi dolgozók által elõidézett hiba és zavarállapotok jegyzékét (pontos idõadatokkal, tehát a szabályok megszegésében vétkes szerelvény vonatszáma mindig azonosítható), amely alapján a forgalmi üzem vezetése a szükséges intézkedéseket megteszi (oktatás, figyelmeztetés, prémium elvonás, stb.). A forgalmi szolgálattevõ a hagyományos berendezések kezelésével kapcsolatban sokszor került, illetve kerülhetett volna kellemetlen helyzetbe, mert a jelfogós berendezések csak a kezelések darabszámát rögzítették (számláló), de nem rögzítették a kezelés pontos idejét, annak sikerességét, vagy sikertelenségét és fõként azt, hogy a kezelés pillanatában hol tartózkodott a vonat. Elõfordul az is, hogy a berendezés kezelõje nem rendelkezik a megfelelõ szaktudással a berendezés kezelésével kapcsolatosan és felesleges kezeléseket, illetve nem megfelelõ módon alkalmazott kezeléseket végez. Az UTB berendezés üzemi naplója a számlált kezeléseket is idõadattal és számlálóállással rögzíti, a naplóüzenetekbõl az is kiderül, hogy milyen körülmények között került sor a kezelésre. Az üzemi- és hibanapló segítségével ezek a kezelések is kiértékelésre kerülnek, amely alapján a szükséges oktatás, vagy szükség esetén a számonkérés elvégezhetõ. Balesetnél és a rendõri ellenõrzéseknél gyakran vita alakul ki, hogy a fénysorompó berendezés mikor zárt le pontosan és mikor oldott fel. A havi összesített kiértékeléseket a berendezésekrõl letöltjük, eltároljuk, így hónapokkal késõbb is visszakereshetõek az adatok. Összefoglalva megállapítható, hogy a berendezések a forgalmi fegyelmet kedvezõen befolyásolják, az UTB berendezések környezetében már nagyon ritka a Megállj! állású jelzõ utasítás ellenes meghaladása, sebesség túllépés, hibás kezelés. 10. ÖSSZEFOGLALÓ ÉRTÉKELÉS, TOVÁBBFEJLESZTÉS IRÁNYAI VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3 Az UTB berendezés távkezelõ egysége (AS71, AS83) Megállapíthatjuk, hogy az UTB berendezések jól beváltak, alkalmazásuk beváltotta a hozzájuk fûzött reményeket. A BKV Rt. olyan eszközt kapott, amelynek karbantartás igénye alacsony, rendszermeghibásodásainak száma minimális. Az UTB berendezés egyes helyszínekre történõ alkalmazása során megfelelõnek mutatkozott a rendszer szolgáltatta rugalmas paraméterezhetõség, ugyanakkor soha sem zárkóztunk el az elõl, hogy a forgalmi technológiához való illeszkedés újszerû eseteiben hozzányúljunk a mûködtetõ programhoz. Ezen alkalmakat használtuk ki arra is, hogy az üzemeltetés folyamán feltárt apróbb programhibákat javítsuk. A rendszer eddigi élete során egy ilyen programmódosítást hajtottunk végre 2003 nyarán, a következõ ilyen szolgáltatásbõvítést 2004 novemberére tervezzük, mely során a módosítások egy része már éppen az itt ismertetett hiba-statisztikai adatokból leszûrt tapasztalatok alapján a berendezés rendelkezésre állásának további javítását célozza. A SIGNELIT Rt. tervei között szerepel az UTB berendezés alkalmassá tétele a MÁV vonalain történõ alkalmazásra is. A berendezés már jelenlegi formájában is az illeszkedést a MÁV jelzésrendszeréhez jelfogós kiegészítéssel megvalósítva, a szükséges tanúsítást követõen alkalmas lehet a jelzõvel fedezett, önálló irányérzékelésû útátjáróként történõ üzemeltetésre, de megkezdtük egy, a MÁV igényeihez jobban igazodó, teljesen elektronikus útátjáró fedezõ berendezés kifejlesztését is. Ez a berendezés egy olyan, hardware és software felépítésében egyaránt moduláris felépítésû rendszer lesz, mely alapját képezheti más típusú biztosítóberendezési feladatokra történõ alkalmazásának is. Operational experiences of the UTB type full-electronic level crossing equipments in the suburban railways (BKV-HÉV lines) This article is the summary of the experiences that were collected during the operation of the first Hungarian developed and made full-electronic interlocking system. The first of them was installed 4 years before. Actually 9 different units of UTB type level crossing equipments are operating in the suburban railway lines of the BKV. Betriebserfahrungen der elektronischen Bahnübergangsschutzeinrichtung auf den Vorortsbahnlinien der BKV Rt. (Budapester Offentlichen Verkehrsunternehmen AG.) Die Artikel fasst die Betriebserfahrungen der ersten in Ungarn entwickelten und hergestellten elektronischen Bahnübergangsschutzeinrichtung zusammen. Dieser Typ vom elektronischen Stellwerk wurde zum ersten mal vor vier Jahren eingesetzt. Zur Zeit befinden sich auf den Vorortsbahnlinien (HÉV) der BKV Rt. bereits 9 solche Einheiten im Einsatz.

14 Nagyvasúti FET berendezések határainkon túl Ez utóbbi keretében a szlovák és a német vasút FET berendezéseit tekintették meg a tanulmány készítésében résztvevõk. Cikkünk az itt szerzett tapasztalatokat próbálja közkinccsé tenni. Kövér Gábor, Sáros Csaba, Tátos Nándor ELÕZMÉNYEK A MÁV vonalain Felsõvezetéki Energia- Távvezérlõ, vagy rövidítve FET berendezésekrõl az 1970-es évek eleje óta beszélhetünk. Hazánkban az elsõ FET berendezéseket a svájci INTEGRA cég licence alapján telepítették, így ezek, rendszertechnikai kialakításukat tekintve, megfeleltek a kor színvonalának. Ezeknek a berendezéseknek a mûködési zavarait a bennük alkalmazott hazai gyártású elektromechanikus alkatrészek okozták. A hazai gyártás minõségi mutatóinak javulásával, valamint a korszerûbb elektronikus elemekbõl felépített távvezérlõk megjelenésével ezek a problémák fokozatosan megszûntek. Ezt igazolja az a tény, hogy a 70-es években telepített berendezések jelentõs része ma is üzemben van, és elfogadható üzembiztonsággal látja el feladatát. Igaz, szolgáltatási színvonaluk messze elmarad a mai követelményektõl. Egyre nagyobb problémát okoz ugyanakkor az a körülmény, hogy ezekhez a berendezésekhez az alkatrész utánpótlás egyre költségesebben biztosítható. Ez mind az elektromechanikus, mind az elektronikus elemekbõl felépített távvezérlõkre igaz. A MÁV vonalain üzemelõ FET berendezések felépítésüket és szolgáltatási szintjüket tekintve- igen heterogén képet mutatnak. A jelfogós felépítésûektõl kiindulva a korszerû számítógép alapú folyamatellenõrzõ-, és vezérlõ rendszerig több generációt képviselnek. A MÁV villamos vontatási hálózatának irányítását és ellenõrzését hivatott FET rendszerek többségében egymástól elszigetelten létesültek. Telepítésüket nem elõzték meg azok a gazdaságossági számításokat is figyelembe vevõ rendszertechnikai koncepciók, amelyek az optimális, egységes szemlélet szerinti kialakítást támogatták volna. Ennek következménye az, hogy lényegesen több, különbözõ rendszerû, önálló FET berendezés üzemel jelenleg hazánkban, mint amit villamosított vasúthálózatunk kiterjedtsége indokolna. Kivétel a Dél-Balatoni 2 x 25 kv-os vontatási rendszer irányítástechnikai berendezése, amely egyetlen gyártó által létesített és továbbfejlesztett, nagy kiterjedésû, homogén rendszer. Ez, az alállomások, takaréktranszformátor állomások és vonali kapcsoló berendezések teljeskörû irányítását és ellenõrzését ellátja. Több mint egy évtizedes megbízható mûködésében valószínûleg az is szerepet játszik, hogy folyamatos karbantartását kezdettõl fogva a gyártó cég látja el. Az egységes rendszerirányítás ezen kivételezett helyzetét a 2x25 kv-os rendszernek az eltérõ üzemviteli és kapcsolási logikája tette lehetõvé. A MÁV teljes felsõvezetéki energiaellátását lefedõ, egységes irányítástechnikai rendszer megvalósítása még sok lehetõséget tartogat a hatékonyság növelõ beruházások vonatkozásában. Mindemellett a vontatási transzformátor állomások és a felsõvezeték hálózat kapcsoló berendezéseinek távvezérlése (FET rendszerekbe integrálása) rendkívül lassan halad. Az Alföld, az északi és keleti országrész FET rendszerének gyors kiépítése elodázhatatlannak látszik. Ezen elõzmények ismeretében érthetõ a villamos vontatás üzemirányításáért felelõs szakági vezetõk döntése, amely a jelenleg üzemelõ FET rendszerek korszerûsítését ill. a vonal rehabilitációk során az átépülõ alállomásokon korszerû irányítástechnikai rendszer kiépítését célozta meg. A cél eléréséhez 2002-ben egy K+F tanulmány elkészítése kezdõdött meg. A feladat elsõ részében a jelenleg üzemelõ FET berendezéseket, azok jellemzõit, szolgáltatásait, üzembiztonságát vizsgálták a közremûködõk. A tanulmány készítésének második részében a FET rendszerek korszerûsítésének lehetõségeit és az újonnan telepítendõ FET berendezések célszerû rendszertechnikai kialakítását vizsgálták. Ennek keretében történt a határainkon túl üzemelõ FET berendezések szemrevételezése részben a szakirodalmon keresztül, részben tanulmányúton való részvétellel. 1. kép: FET munkahely (Z v SR) IX. évfolyam, 3. szám A SZLOVÁK VASÚT (Z v SR) VILLAMOS VONTATÁSI ÜZEMIRÁNYÍTÁSI RENDSZERE A szlovák vasút villamos vontatási hálózatának üzemirányítását öt db regionális központból látják el. Ezek közül kettõt, a pozsonyit és a poprádit látogatta meg a magyar vasutas delegáció. Tapasztalataik az alábbiakban összegezhetõk: Mindkét központ korszerû, számítógépes folyamatirányító és ellenõrzõ rendszer, amelyet az üzemirányításban dolgozó vasúti erõsáramú szakemberek bevonásával végzett rendszertechnikai fejlesztés alapján gyártottak és telepítettek. A szlovák FET rendszer az ország villamosított hálózatának teljes egészét lefedi. Egységes elvekre épül, mind az alállomások, mind az állomási és vonali kapcsolókészülékek távvezérlését megoldja. Ezzel igazán hatékony eszközzé válik az üzemviteli problémák kezelésében. (Az elmúlt három évtizedben a MÁV villamosított hálózatának csak kisebbik felén létesült távvezérlés, és a régebbi berendezések az állomási szakaszolókat még nem is kezelik.) A POZSONYI FET DISZPÉCSERKÖZPONT Három körzet vezérlését és ellenõrzését látja el három számítógépes munkahely felhasználásával. A diszpécser teremben csak a kezelõszemélyek napi munkájához közvetlen szükséges eszközök, (mozaik sématábla, monitor, billentyûzet, nyomtató, stb.) találhatók. (1. kép) Az 13

15 3. kép: Panoráma tábla mint on-line interfész ipari kivitelû számítógép egységek duplikáltan, egy külön számítógépteremben vannak telepítve. Mindkét teremre elmondható, hogy kellõen szellõsen van kialakítva. A közlekedõ utak, pihenõ sarkok elegendõ teret biztosítanak a napi munkavégzéshez. A három folyamatosan üzemelõ munkahely és egy negyedik tartalék látja el, 3 fõs személyzettel 520 menetrendi km, (összesen 1600 vágány km) felsõvezeték hálózati irányítását. Mindegyik kezelõ ismeri a teljes hálózatot, tehát bármelyik munkahelyet képes kezelni. A hatalmas vezénylõteremben a munkahelyek a beépített, esztétikus, hangszigetelt válaszfalak mozgatásával egymástól elválaszthatók, vagy összenyithatók. A dimmelhetõ többfunkciós általános megvilágítás, a helyi megvilágítás és az árnyékolástechnika gondosan megtervezett összhangja, a légkondicionálás és az ergonómiai szempontokat is respektáló bútorozás rendkívül kellemes munkafeltételeket biztosít. (2. kép) A Z v SR FET központjaiban a hálózat megjelenítése a képernyõs munkahelyeken és a panoráma táblákon egységes jelzés rendszerrel történik. A régebbi fejlesztésû DOS-os szoftver karakteres képernyõs kijelzése kielégíti az igényeket. A berendezések kifejlesztésben nagymértékben részt vettek a vasút szakemberei is. Ami nagy újdonság a Z v SR FET központjaiban az az aktívpanoráma tábla. A MÁV-nál ennek a létjogosultságát mindig vitatták, és a távvezérlõ beruházások során rendre elmaradtak a panorámatáblás megoldások. Pedig a nagy kiterjedésû vonalas létesítmények és hálózatok esetében a döntõen vizuális gondolkodású és memória struktúrájú mûszaki szakembereknek ez nagy segítséget jelent a rendszer áttekintésében. A panoráma tábla állásjelzõ ill. hiba és üzemállapot jelzõ többszínû LED diódáit saját interfész vezérli, amely on-line összekötetésben áll a képernyõs munkahely számítógépével. Így az állásjelzések a képernyõn és a panoráma táblán egymással szinkronban mûködnek. (3. kép) A korszerû teljes grafikus képernyõkhöz képest itt lényegesen kevesebb információ jeleníthetõ meg egy képen, ezért sok a rövidítés. Ezt nyilván hamar megszokja a kezelõszemélyzet, de hosszú távon az emberi teljesítményt korlátozó hatása lehet. Viszont teljes egészében gépi naplózást alkalmaznak, a kézzel írt villamos üzemi naplók, üzemi eseményjelentések már nem foglalják el az asztalt. A felsõbb szintû vezetés felé e.mail en továbbítják a szöveges információkat. Ennek a lehetõsége már több MÁV FET központban is meg van, reméljük ennek bevezetésére hamarosan sor kerül. A karakteres képernyõ hátrányai is kiütköznek: A vágányhálózat megjelenítése az állomások esetében elszakad a valós állapottól és az azonos áramkörön lévõ vágány csoportokat egyetlen vonallal tünteti fel. Természetesen a teljes grafikus képernyõk zoomolási funkciói sem léteznek. A diszpécseri munkahelyek egyik képernyõjén a legváltozatosabb információs anyag megjelenítésére van lehetõség. DVD-rõl bejátszhatók a vasútvonalak és állomások felsõvezetéki részleteirõl, vagy mozdonyból videóra felvett filmek. Ez a helyismeretet támogató módszer a felsõvezetéki munkavégzések során segíti a helyszínen és a FET központban dolgozók közti egyértelmû kommunikációt. (4. kép) Lehívhatók a képernyõre az alállomás villamos technológiai kiviteli tervei, az egyes készülékek ill. az alállomás részleteinek fényképei. Megjeleníthetõk közúti térképek, pl. megnézni, hogy gépkocsival hol kell letérni egy fázishatárhoz. A fentiekbõl is látható, ha az üzemeltetõ szakemberei részesei a fejlesztési munkának akkor valóban okos, felhasználó barát és praktikus rendszer születik. 2. kép: A pozsonyi vezérlõterem 14 VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3 A POPRÁDI FET DISZPÉCSERKÖZPONT Ez a diszpécserközpont a poprádi körzet egyenáramú vontatási hálózatának üzemirányítását látja el. Mûszaki kivitelében és szolgáltatásaiban megegyezik a pozsonyi FET berendezésekkel. (5. kép) Ez a hálózat már 1986 óta számítógépes távvezérlõ rendszerrel mûködik. 13 alállomást és 2 összekapcsoló állomást mûködtethet a kezelõszemélyzet. A FET központ és a többi objektum között tömörített adattávirat forgalom zajlik. A FET központ csak a kapcsolási parancsot indítja el és az adott objektum

16 helyi számítógépe ellenõrzi a retesz feltételeket és generálja a vezérlési parancsot. A helyi processzor engedélyezi az üzemállapothoz igazodó esetleges túlterheléseket is. A diszpécser központ vezénylõ helyisége a négy egyenirányító egységet tartalmazó alállomási épület felsõ szintjén található. Az itt is megtapasztalt rend és tisztaság az üzemirányítói munka (és technika) fontosságát és megbecsülését sugallja. Ez nemigen a külföldi látogatók tiszteletére van csak így hiszen a vezénylõterembe való belépés elõtt az utcai cipõre nekünk is fel kellett húzni az ott dolgozók által használt szövetpapucsokat. A NÉMET VASÚT (DB) VILLAMOS VONTATÁSI ÜZEMIRÁNYÍTÁSI RENDSZERE A német vasút villamos üzemirányítása hét körzetközpontból történik. A MÁV delegációja elsõsorban a kölni FET diszpécserközpont megtekintésére kapott lehetõséget. (6. kép) A körzetközpontok nagyságára jellemzõ adat, hogy van köztük olyan, amelynek hatóköre közel azonos a MÁV teljes villamosított hálózatával. A körzetközpontok között, egy központ teljes kiesése esetén, nincs kölcsönös kisegítés, ugyanakkor az egyes körzetközpontokban a szükséges tartalék egységek beépítésre kerültek. A DB villamos vontatási hálózatának áramellátása sok tekintettben eltér a MÁV által alkalmazottól. Ezek közül a leglényegesebbek: A vontatási feszültség 15 kv, 16,7 Hz. Saját erõmûvi kapacitással is rendelkeznek. A 16,7 Hz-es tápenergia biztosítására saját 110 kv-os hálózatot üzemeltetnek. közvetlen SBB, ÖBB távvezetéki kapcsolattal. Az országos közhasznú hálózat 50 Hz-es feszültségét igen nagy teljesítményû forgógépes vagy félvezetõs áramátalakítókkal 16,7 Hz-re alakítják át. A saját hálózat miatt a vasútvonal menti alállomások feszültség- és fázisviszonyai azonosak, így az egyes alállomások között nincs szükség a MÁV-nál megszokott fázishatárok kialakítására. A kölni központot kialakítása a legmodernebb irányítástechnikai eszközök rendszerbeállításával hozták létre. Ugyanakkor szolgáltatásai sok tekintetben megegyezõk a MÁV utóbbi években telepített FET berendezéseinek szolgáltatásaival. A szlovák gyakorlattól eltérõen itt sehol sem láttunk panoráma táblás megjelenítést, és korszerû kivetítõs vagy plazma képernyõs megoldásokat sem. 4. kép: Vizuális információtár DVD-rõl 5. kép: A poprádi vezénylõterem 6. kép: A DB kölni FET központja IX. évfolyam, 3. szám 15

17 Különbözõ helyszíneken, a DB és a SIEMENS AG. szakembereinek jóvoltából két nap alatt széles áttekintést nyerhettünk a német vasutak villamos vontatási energia ellátási rendszerérõl és annak irányításáról. A szakmai elõadások és üzemlátogatások sorozatán át megismerhettük a szervezeti felépítést, a villamos technológiai berendezéseket, az irányítástechnikai rendszereket, és a Köln- Frankfurt nagysebességû vasútvonal üzemeltetését. A vasúti vontatás villamos energiaellátását egy külön erre a célra létrehozott szervezet a DB Energie GmbH a Deutsche Bahn Gruppe tagja biztosítja. A kiterjedését és a felhasznált energia mennyiségét tekintve is tiszteletet parancsoló fõ paraméterek: 7595 km villamos hálózat, és MWh éves fogyasztás. Eszközállományát tekintve a DB Energie össze sem hasonlítható a MÁV villamos vontatási szervezetével. Az eltérõ vontatási áramnem (15 kv, 16,7 Hz) miatt saját erõmûvekkel, átalakító kapacitással (50Hz/16,7Hz), 110 kv-os országos elosztó hálózattal rendelkezik. Közvetlen villamos távvezetéki kapcsolata van az azonos vontatási áramnemû Osztrák és Svájci vasutakkal. A rendelkezésre álló teljesítmények a következõk: vizierõmû 344 MVA 10,9% hõerõmû 1325 MVA, 41,9% forgógépes átalakítók 1118 MVA, 35,3% félvezetõs átalakítók 374 MVA, 11,8% Megtekintettük az ben épült, Kölni központi áramátalakítót, amelynek eredeti forgógépcsoportjai ma is kiválóan mûködnek. A gépcsoportokat korszerû irányítástechnikai rendszerrel szerelték fel, amelyek a rezgésméréstõl a gerjesztés szabályozásig minden feladatot, diagnosztikát és üzemfelügyeletet automatikusan ellátnak. Érdekesség volt számunkra, hogy a három monitoros munkahely nem egy irodabútoron volt elhelyezve, hanem a közvetlen erõsáramú kezelõfelületet is magába foglaló pult részeként, abba beépítve üzemelt. (7. kép) A számítógépes munkahely mellõl nagy üveg ablakokon át közvetlenül belátni az óriási gépterembe. (8. kép) A zajszigetelést meglehetõsen jó hatásfokkal oldották meg. Helyileg ugyanitt, van a felsõvezeték hálózat és az energiaellátó rendszer központi vezénylõterme. Az ipari számítógépek külön gépteremben nyertek elhelyezést. Négy gép dolgozik a rendszerben, amelybõl kettõ párhuzamosan fut, ellátva a szokásos adatbázis kezelési, megjelenítõ, naplózó stb feladatokat. Normális üzemmenet esetén a harmadikon csak a mérésfeldolgozás fut, de bizonyos szükségüzemet errõl a géprõl is meg lehet valósítani. A negyedik a felügyeleti gép. Itt korábban háromfõs szolgálat dolgozott, innen irányítják Köln állomás 10 kv-os hálózatát is jelenleg 2 fõ látja el az irányítói tevékenységet. Természetesen kép: Forgógépes áramátalakító vezérlési rendszere 8. kép: 50/16,7 Hz-es áramátalakító VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3 nem hiányzik a minden igényt kielégítõ szociális helyiségek, klimatizálás, hangszigetelés és gondosan tervezett világítástechnika. A képernyõ és napló formátumokat a célszerûség jellemzi, a nagy kiterjedésû hálózat miatt csak a legszükségesebb jelzéseket jelenítik meg. A képernyõ grafikája, a jelzésképek és rövidítések kísértetiesen hasonlítanak a Szlovák vasutak FET központjában látottakhoz. (9., 10. kép) Mindenütt a nagy megbízhatóságú ipari kivitelû, vagy LCD monitorokat láttuk és a naplózás is strapabíró mátrixnyomtatón, leporellóra történik. Módunk volt kisebb csoportokban bejutni a Köln-Frankfurt nagysebességû vasút biztosító berendezési géptermeibe és a KÖFI vezénylõtermébe is. Ez utóbbi sokban hasonlít a Budapest-Hegyeshalom vonal menetirányítói munkahelyeihez. A három menetirányítói munkahely monitorral van ellátva ami jóval több a FET munkahelyek 4-6 monitoros munkaállomásainál. A fixen beépített monitorok szorosan egymás mellet és fölött két sorban félköríves elrendezésben, jól áttekinthetõk. A decentralizált számítógép rendszer 30 km-enként telepített, alárendelt számítógépekkel mûködik. A személyzet által felragasztgatott számtalan cetli és felirat, a munkájukat segítõ lapozgatós információs anyagok, vezénylések, telefon regiszterek bizonyítják, hogy a számítógépekkel nem sikerült teljes mértékben lefedni a tevékenységet. A számítógépes programok nem nyújtanak teljes körû megoldást a napi tevékenység számtalan megoldandó kérdésére.

18 9. kép: Képernyõ grafikák 10. kép: Jelzésképek Limburgban megtekintettük a legkorszerûbb félvezetõs frekvencia átalakító berendezéseket. Az egyenként 15 MVAes standard félvezetõs áramátalakítókat konténeres kivitelben gyártották. A 110 kv 50 Hz-es országos hálózatból letranszformált, majd egyenirányított feszültséget egy 3,2 kv-os közbensõ egyenáramú körbõl 3 kv 16,7 Hz-es váltakozó árammá alakítják és ezt transzformálják fel a DB 110 kv 16,7 Hz-es elosztóhálózatára. Ezen a kétvezetékes szigetelt rendszeren jut el a vontatási energia a vasútvonal melletti alállomásokra, ahol 110/15 kv-os transzformátorokon át csatlakoztatják a felsõvezetékre. Ezt a sok lépésbõl álló és nagy bonyolultságú eszközállományt alkalmazó rendszert kell a MÁV-étól jóval összetettebb irányítástechnikával lekezelni. A konténerekben számítógépes helyi kezelõi munkahelyek vannak. TAPASZTALATOK ÖSSZEGZÉSE Összevetve a szlovák és a német vasút FET berendezéseit, sok hasonlóság állapítható meg. Beleérthetõ ebbe a szolgáltatási szint, de a szimbólumok képi megjelenítése is. Az alapvetõ adatbázis kezelõ és megjelenítõ funkciók a parancskiadástól a naplózásig, a jelzésváltozások és mérések kezelésén át a hibajelzésig funkciójukban és megbízhatóság tekintetében azonosak valamennyi helyen. Örömmel állapíthattuk meg, hogy szolgáltatási színvonalban nincs számottevõ lemaradás a MÁV új FET berendezéseinél. A magyarországi irányítástechnikai cégek grafikus megjelenítõ szoftverei amelyek a legújabb MÁV alállomási projektek során alkalmazást nyertek lényegesen szebb és részletgazdagabb képernyõt tárnak a kezelõ elé. Érdekes, hogy a szlovák felsõvezeték hálózaton az áramkörök és a kapcsolókészülékek azonosítása számkombinációkra épül, míg a MÁV-nál a vasútvonal kezdõ és végpontjára ill. a jobb és bal vágányra vagy a kapcsoló funkciójára (pl. összekötõ, üzemi, raktári stb.) utaló betûk kombinációja. Ez megítélésünk szerint talán közelebb áll az emberi gondolkodás rendszeréhez ezért biztonságosabb. A szlovák vasutas kollegák jelentõs mértékben közremûködtek a FET berendezések kifejlesztésénél, így rendszerük egységesebb, mint a MÁV FET rendszere, vagy akár a DB által üzemeltetett. Ez még a gyártó vonatkozásában is igaz. Mindkét országban, de fõleg Szlovákiában a diszpécserközpontok építészeti kialakításánál messzemenõen figyelembe veszik a munkavégzés ergonómiai követelményeit, nincs a hazai viszonyok között megszokott zsúfoltság. Remélhetõleg a közelmúltban beindult FET tárgyú K+F tevékenység eredményeként a MÁV-nál is kialakul, a hálózatot teljesen lefedõ, egységes FET rendszer elfogadott koncepciója. Kihasználva a technikai lemaradásunkat, néhány fejlõdési lépcsõfokot átugorva Európa egyik legkorszerûbb villamos irányítástechnikai rendszere jöhetne létre a MÁV-nál. Megelõzve szomszédainkat az árampiaci liberalizációhoz kapcsolódó villamos energia gazdálkodási funkciókat is integrálhatnánk a rendszerbe. Ehhez kitûnõ lehetõségeket kínálnak a vezetõ hazai irányítástechnika gyártók fejlesztései, amelyeket a (külföldi tulajdonú) áramszolgáltatóink már sikerrel bevezettek. Energy Remote Control equipment (FET) of Overhead Contact Line for Main-line railway on outside our national borders. The article deals with the modernization of the FET equipment. Shows, beside the national review, equipment of the Slovakian and the German FET. Fernsteuerungsanlage für die Energieversorgung der Vollbahn-Fahrleitung ausser Ungarn. Der Artikel gibt eine Zusammenfassung über die Modernisierung der Fernsteuerungsanlagen für die Energieversorgung der Vollbahn-Fahrleitung. Neben dem Rückblick auf die einheimische Verhältnisse werden die Fernsteuerungsanlagen bei der slowakischen und deutschen Eisenbahn vorgeführt. IX. évfolyam, 3. szám 17

19 ALISTER új elektronikus biztosítóberendezés ipari elemekbõl kis- és középállomások számára Dr. Parádi Ferenc, Carsten Trog Az ALISTER fantázianevû új elektronikus biztosítóberendezést Svédországban fejlesztették ki. Jellemzõje, hogy az iparban széleskörûen alkalmazott elemekbõl áll, és a fejlesztés már kezdetektõl fogva a vonatkozó CENELEC normák szerint történt. A kifejlesztett berendezés igazoltan kielégíti a SIL 4-re vonatkozó követelményeket [1]. 1. ELÕZMÉNYEK, FELADATKITÛZÉS Svédország kb km-es, jórészt egyvágányú vasúthálózatán mintegy 860 db, nagyrészt jelfogós állomási biztosítóberendezés üzemel, amelynek mintegy 90%-a kisállomás, jellemzõen kettõ és nyolc közötti váltószámmal. A berendezések életkora év, ami azt jelenti, hogy ezek a berendezések az életciklusuk végéhez közelednek és cseréjük a közeljövõben szükségessé válik. A Svéd Pályavasút (Banverket) a kilencvenes évek közepén egy pályázatot követõen megbízta az akkor NovoSignal nevû céget (2001 óta Vossloh Information Technologies Malmö), egy új alacsony költségû biztosítóberendezés kifejlesztésével. A fejlesztés megkezdésekor elvégzett analízis azt mutatta, hogy a legtöbb elektronikus biztosítóberendezés egy speciális, direkt a biztonsági alkalmazásokhoz kifejlesztett hardverplattformra épül. Ennek következtében egyrészt az elõállításuk drága, másrészt az elektronikai iparban lezajló gyors technológia váltás következtében az életciklus idejük lerövidül és nem éri el a vasutak által megkívánt évet. Ezen túlmenõen a speciális jelleg miatt az alkatrészutánpótlás költségei különösen az idõ elõrehaladtával jelentõsen megemelkednek, azaz magasak az életciklus költségek. A vázolt okok miatt a hardver bázis eldöntésekor a választás olyan, az iparban nagyszámban alkalmazott elemekre, alkatrészekre esett, amelyek rendelkezésre állása hosszú idõn keresztül garantált, alkatrész utánpótlás megoldott, és a felülrõl való kompatibilitás is biztosított. Egyúttal elsõsorban a nagy darabszámú és a legkülönbözõbb területeken való alkalmazás miatt rendkívül megbízhatóak. Példa erre, hogy a egyik választott hardver elem a Siemens S5 PLC-bõl a világon mintegy 1,5 millió darab üzemel, és a legmegbízhatóbb elemek között tartják számon. Az elmondottak következetes alkalmazása révén sikerült egy alacsony költségigényû, redukált életciklus költségekkel bíró, és magasfokú rendelkezésre állású berendezést kifejleszteni. A fentiek figyelembe vételével a fejlesztés célkitûzései következõk voltak: A végsõ kapcsolóelemek kivételével a berendezés legyen teljesen elektronikus; Az alkalmazott elemek és alkatrészek minél szélesebb köre az iparban nagy darabszámban használt elemek és alkatrészek közül kerüljön ki; A kábelezési költségek csökkentése érdekében a berendezés legyen decentralizált felépítésû; A biztosítóberendezési logikába beépített biztonsági funkciók a jelenleg is használatos jelfogós berendezések funkcióinak feleljen meg; A fejlesztés és minõsítés az EN 50126/50128/50129 CENELEC normák elõírásai alapján történjen. 2. RENDSZERFELÉPÍTÉS A kifejlesztett berendezés a következõ rendszerelemekbõl épül fel (1. ábra): Távvezérlõ központ; Helyi kezelõ és visszajelentõ készülék; Parancs vezérlõ; Központi alrendszer; Adatátviteli csatorna; I/O-Modulok. A jelzéstechnikai biztonságot a kétcsatornás felépítés garantálja. Mind a központi alrendszer, mind az adatátviteli csatorna, mind pedig a I/O- Modulok különbözõ elveken nyugvó és különbözõ elemeket tartalmazó csatornákat használnak. A különbözõség kiterjed a központi rendszerben alkalmazott szoftverre is. Különös figyelmet fordítottak a közös módusú hibák elkerülésére, amit az EN ír elõ. Ebben a vonatkozásban a fejlesztés és a vizsgálatok az IEC elõírásaira támaszkodtak. A rendszerstruktúra minden alapvetõ megoldását szabadalom védi A központi alrendszer A központi alrendszer kér különbözõ hardver és szoftver csatornából áll, amelyek független áramellátással is rendelkeznek. Az egyik csatorna egy Siemens S5 PLC-bõl Intel processzorral, a másik pedig egy Berghof S5 PLC másolatból Motorola processzorral épül fel. Mindkét csatorna PLC-je intenzív öntesztelõ funkciókkal rendelkezik. A két PLC folyamatos adatcsere révén ellenõrzi egymás mûködését. Az adatcsere a két csatorna között, a SIL 4 követelményeihez igazodóan két különbözõ Profibus összeköttetésen keresztül valósul meg I/O-Modulok Mint az 1. ábra is mutatja az információ az I/O-Modulokhoz két, különbözõ rendszerû adatátviteli csatornán keresztül jut el. Ezzel a megoldással egy worst-case hibaráta érhetõ el, ami megfelel az EN SIL 4 követelményeinek. Jelenleg I/O-Modulok állnak rendelkezésre a jelzõk, váltók, valamint az un. ATC balízok (svéd vonatbefolyásoló rendszer) vezérléséhez, továbbá állapotellenõrzéséhez. A rendelkezésre álló modulokkal más kültéri obejektumok vezérlése és állapotellenõrzése is megoldott, mint pl. a közúti sorompóberendezések, blokkcsatlakozások, vágányzáró elemek, sínáramkörök. I/O-Modulokok minden be- és kimenete szigorú önellenõrzéssel rendelkezik, az esetleges hibák gyors felderítése érdekében. Ezenkívül a két csatorna beés kimenetei, a közös módusú hibák elkerülése végett különbözõ módon lettek kialakítva, pl. az optocsatoló az egyik csatornában feszültséggenerátoros, a másikban pedig áramgenerátoros. Minden I/O-Modul mindkét csatornája független redundáns áramellátással rendelkezik. Tekintettel arra, hogy az elektronikus rendszerek meghibásodásaiban az áramellátás meghibásodása a ve- 1. ábra: Az ALISTER rendszerfelépítése 18 VEZETÉKEK VILÁGA 2004/3

20 zetõ ok, ezzel a megoldással az I/O- Modulok magasfokú üzemkészségét lehet garantálni. Ezenkívül az I/O-Modulokba be van építve egy-egy modem az adatátviteli csatornákhoz való csatlakozáshoz. A modemek révén a multimódusú üvegszálon keresztül az információtovábbítás a következõ 3 km-en belül elhelyezkedõ I/O-Modul-ig lehetséges. Az I/O-Modulok elhelyezése szabadtéren, az egyes objektumok közelében elhelyezett szekrényekben is lehetséges. Klimatizálást nem igényelnek, mûködésük -40oC és +70oC között garantált. Egy I/O-Modul sematikus képét mutatja a 2. ábra Adatátviteli csatorna Az adatátvitel a központi alrendszer és az I/O-Modulok között csatornánkén két fényvezetõ kábellel történik. Természetesen a közös módusú hibák elkerülése érdekében (SIL 4) a két csatorna adatátviteli rendszere különbözõ, az egyik csatorna Profibus DP, a másik pedig Interbus S rendszerû. Az adó és vevõpontok közötti távolság (a PLC és az elsõ I/O-Modul, illetve két további I/O-Modul között) multimodusú üvegszál esetén maximum 3 km, de monomódusú szál esetén 30 km lehet Programozás A központi alrendszer PLC programjainak elõállítására szintén két különbözõ programozó eszköz áll rendelkezésre. Az egyik csatorna számára Windows NT alatt futtatható PG95, a másik csatorna számára pedig Win 95 alatt futatható STEP5 (3. ábra). A PG95 és STEP5 ugyanazokkal a interfészekkel, funkcióblokkokkal, ugyanakkor két különbözõ funkcióblokk könyvtárral rendelkeznek. A különbözõség tehát a programozás szintjén is biztosított. A biztosítóberendezési logika programjának az elõállításához, a CENELEC szerinti SIL 4 szint elérése érdekében egy 3. ábra: A biztosítóberendezés magjának architektúrája teljeséggel ellenõrizhetõ és egyértelmû specifikációra van szükség. Egy független assessor csak ennek birtokában tudja az ellenõrzéseket elvégezni. A Banverket közösen a Vossloh IT szakembereivel egy speciális matematikai-logikai nyelven elvégzett formális leírás mellett döntött. Ezzel elérhetõ volt a specifikáció egyértelmûsége, és mellékhatásként a vasúti régiónként eddig részben eltérõ követelmények egységesítése [2]. Egy minden szempontból teljes, kellõen ellenõrzött és hibátlan formális leírás elõállítása azonban több évet vett igénybe és nagymértékben késleltette a projekt továbbhaladását. A formális leírás megkezdése mellett a fejlesztõk egy másik (átmeneti) megoldás mellet is döntöttek, ez pedig a pilot állomáson eddig üzemelõ jelfogós kapcsolás bevitele a PLC-kbe és a biztosítóberendezési logika programjának ily módon való elõállítása (Rele-Emuláció). Ez a megoldás szintén megfelel a CENELEC normák szerinti követelményeknek. A jelfogós kapcsolás több évtizednyi mûködés után funkcionálisan hibátlannak tekinthetõ. A bevitel után az assessornak azt kell ellenõriznie, hogy a PLC-be bevitt program azt a kapcsolást valósítja-e meg, amely az adott állomáson már mûködik. Emellett még csökkenti a hibák lehetõségét a két csatornához elkészített két különbözõ program. A helyi kezelõ készülék egy ipari PC, aminek képernyõjén megjelenik a kezelt körzet állapota (visszajelentés). Ezen keresztül történik a kezelés, de megjeleníthetõk rajta az egyes mûszaki elemek állapotai is (diagnosztikai képek). A helyi kezelõfelület az ipari standard SCADA rendszeren alapul. Ez egy objektumorientált rendszer, amelyben a felhasználó saját objektumokat hozhat létre. A rendszer rendelkezik egy biztosítóberendezési objektum könyvtárral, illetve az ehhez tartozó grafikus objektumokkal, mint pl. a jelzõ, váltó, sínáramkör, továbbá parancsablakokkal a vágányutakhoz és az egyes objektumokhoz. A kezelõi parancsokat a központi alrendszer számára vagy egeres (objektumorientált) kezeléssel, vagy pedig billentyûzeten keresztül történõ beírással (kódos kezelés) lehet kezdeményezni. A diagnosztikai képen (4. ábra) a PLC-k, az adatátviteli buszok, valamint 2. ábra: Az I/O-Modulok sematikus képe 2.5. Helyi kezelõ és visszajelentõ készülék A kezelõfelület vonatkozásában a Banverket mint több más európai vasút, pl. a DB-vel szemben nem követelte meg a biztonsági visszajelentést. A kezelõfelület vonatkozásában ez a körülmény lényegesen egyszerûsítette a feladatot, ugyanakkor további tervezett projektek (elsõsorban Németországban) ezt a fejlesztést szükségessé teszik. IX. évfolyam, 3. szám 4. ábra: A kezelõfelület diagnosztikai képe 19