Universitatea Politehnica BUCURESTI Facultatea de Transporturi Departamentul Telecomenzi si Electronica in Transporturi
PROIECT Sisteme de dirijare a traficului feroviar
Profesor indrumator: s.l. dr. ing. Gheorghiu Andrei
Student:Mihailas Cristian-Mihai Grupa:8413
Cuprins
1.Tema proiectului 2.Introducere 3.Schema bloc a sistemului 4.Blocul de alimentare 5.Blocul de detectie a materialului rulant 6.Blocul de procesare 7.Blocul semnalelor luminoase 8.Fiabilitatea sistemului 9.Schema finala 10.Bibliografie
1.Tema proiectului
Sa se proiecteze o schema care sa simuleze functionarea unui post central pentru monitorizarea circulatiei feroviare (dispecer), cu urmatoarele specificatii: a. Se proiecteaza schema de detectie a materialului rulant b. Se proiecteaza schema schema de afisare a semnalelor semnalelor luminoase, cu posibilitatea de detectie a arderii unui bec. c. Sunt analizate defectiunile care ar putea sa apara in circulatie si se semnalizeaza corespunzator corespunzator in postul central. d. Se vor analiza cel putin 5 aspecte aspecte care tin de fiabilitatea sistemului realizat. realizat. e. Solutiile alese trebuie justificate; pentru fiecare se vor prezenta prezenta avantaje si dezavantaje.
2. Introducere
Transportul se referă la deplasarea de la un loc la altul a persoanelor precum și a bunurilor, semnalelor sau informațiilor. Termenul vine din latină, de la "transportare", trans (peste) și portare (însemnând a purta sau a căra).
Transportul este o activitate care a apărut odată cu existența omului. Limitele fizice ale organismului uman în privința distanțelor ce puteau fi parcurse pe jos și a cantității de bunuri ce puteau fi transportate, au determinat, în timp, descoperirea unei game variate de căi și mijloace de transport. In momentul de fata exista mai multe mijloace de transport : terestre, subterestre, aeriene, navale. Unul dintre obiectivele majore ale tehnologiilor de comunicatii in transporturile terestre este realizarea comunicatiilor prin prin dispecerate.
Transportul facilitează accesul la resursele naturale și stimulează schimburile comerciale.
Dispecerul feroviar monitorizeaza constant evolutia traficului feroviar prin sistemul de monitorizare a circulatiei feroviare pe diferite zone,validand starile actuale in care se afla vehiculele feroviare.Are numeroase atributii cum ar fi: - planificarea traficului si controlul infrastructurii - identificarea problemelor de circulatie care apar in proces si remedierea lor - modificarea programului trenurilor in functie de intarzierile care apar
3.Schema bloc
4.Blocul de alimentare
Blocul de alimentare - conecteaza sistemul de monitorizare a circulatiei feroviare la reteaua electrica, prin furnizarea cantitatii necesare de curent electric pentru asigurarea unei bune functionari. Bloc de alimentare de rezerva rezerva - intrucat se poate intampla sa se intrerupa alimentarea principala a circuitului din diferite cauze,trebuie sa existe o alimentare de rezerva pentru ca procesul de monitorizare a traficului sa fie continuu pana se remediaza defectiunea,altfel se pot crea probleme cum ar fi:intarzieri si accidente feroviare. Se folosesc deasemenea doua surse de alimentare una pentru circuitul de detective si de decizie/comanda de 5V si una pentru blocul de detectiede 12V.
-folosirea stabilizatorului de tensiune LM7805 ofera tensiune stabila de +5V la iesire. -pentru a functiona corect sau pentru a avea o tensiune stabilizata la 5V la iesire (pinul 3), tensiunea de intrare pe pinul 1 la LM7805 ar trebui sa fie intre 7V si 24V.
-stabilizatorul este de tipul LM7812T care furnizeaza la iesire o tensiune constanta de 12V -ambele blocuri constau dintr-un transformator care are rolul de a cobori
tensiunea,ambele avand intrarea la reteaua nationala(220V)
5.Blocul de detectie al materialului rulant
- verifica prezenta trenurilor,prin diferite metode(circuit de cale numaratoare de osii) generandu-se astfel date care urmeaza a fi prelucrate
sau
-pentru detectia materialului rulant am folosit fototranzistoare sensibile la spectrul infrarosu care are rolul de receptor si cate cate un LED cu infrarosu pe fiecare osie osie care are rolul de emitator. In momentul in care fototranzistorul detecteaza lumina primul numarator incepe sa contorizeze/incrementeze cate astfel de detectii au loc la intrare, iar cel de-al 2 lea la iesirea de pe sector, la sfarsit comparandu-se valorile variabilelor. -contorizarile vor fi transmise la pinii PB0(cel de intrare pe sector),respectiv PB1(cel de iesire).
6.Blocul de procesare Blocul de procesare procesare - prelucreaza datele care au fost generate de catre blocul de detectie a materialului rulant si le transforma in informatii, pe care controlorii de trafic feroviar le analizeaza si iau deciziile necesare. Circuitul de procesare este format f ormat dintr-un microcontroller ATMega16. ATMega 16 este un microcontroler CMOS de 8 biti de mica putere bazat pe arhitectura RISC AVR imbunatatita. Dispune de un set de 131 de instructiuni si 32 de registrii de uz general. Cele 32 de registre sunt direct adresabile de Unitatea Logica si Aritmetica (ALU), permitand accesarea accesarea a doua doua registre independente independente intr-o singura instructiune. instructiune. Se obtine astfel o eficienta sporita in executie , de pana la 10 ori mai rapida decat microcontrolerele microcontrolerele conventionale conventionale CISC. Blocul de detectie este format dintr-un microcontroler ATMega16 deoarece acesta are 32 de pini I/O ce pot fi folositi atat pentru detectie cat si de interfata de semnalizare sau blocul de procesare.
Program pentru prelucrarea adatelor obtinute: pinMode(PB0,INPUT); //definim pinii ca fiind de intrare pinMode(PB1,INPUT); setPin(A0,HIGH);
//initial semnalul este pe verde
if(A0!=HIGH) //verifica daca daca ledul este aprins aprins { setPin(A1,HIGH); //astfel se aprinde ledul galben if(A1!=HIGH) { setPin(A2,HIGH); if(A2!=HIGH) setPin(A3,HIGH); } }
int x=analogRead(PB0); x=analogRead(PB0); //x ia valoarea analogica analogica transmisa la intrarea pe sector int y=analogRead(PB1); y=analogRead(PB1); //y ia transmisa la iesirea iesirea de pe sector sector DDRA=0xFF // seteaza toti pinii portului A ca iesiri if (x==y) //verifica daca numarul de osii la intrare este este egal cu cel cel de la iesire setPin(A1,HIGH); //aprinde trenul a iesit de pe sector
ledul
corespunzator
galben
deoarece
else setPin(A2,HIGH); //aprinde ledul ledul rosu deoarece trenul trenul se afla inca pe sector
7.Blocul semnalelor luminoase
Blocul semnalelor luminoase luminoase - semnalele luminoase ,permit sau restrictioneaza accesul materialului rulant pe zone,indicand restrictiile prin culorile rosu,galben si verde.Pe langa modalitatea clasica de conectare a circuitului pentru a afisa semnalele,trebuie avut in vedere situatia in care se poate defecta un bec si va fi nevoie de un mod de functionare de rezerva.
Blocul semnalelor luminoase este format din 4 leduri(verde,rosu,galben si rosu de rezerva). In momentul in care locomotiva intra pe sectorul de bloc,numaratorul de osii incepe sa numere si acesta transmite informatia de prezenta mai departe la microcontroler.Microcontrolerul astfel programat in primul sector de bloc va fi pe culoarea verde,dupa ce prima osie este detectata se schimba culoarea semnalului in rosu,iar apoi dupa ce trenut paraseste sectorul de bloc semnalul trece pe culoarea galben. Daca ledul verde nu se aprinde ineamna ca este ars si o sa se aprinda cel galben. Daca cel galben este si el ars o sa se aprinda cel rosu, iar daca nici acesta nu fuctioneaza se aprinde rosu de rezerva.
8.Fiabilitatea sistemului
Pentru a se implementa un astfel de sistem,se vor avea in vedere,urmatoarele aspecte:
1.Din cauza intampinarii unor evenimente neprevazute la alimentare cum ar fi pene de curent si distrugerea alimentarii principale,o alimentare secundara este necesara pentru un proces de functionare continuu. 2.La microcontrollerul din blocul de procesare,datorita supracurentilor si supratensiunilor se pot arde componentele sistemului oprind functionarea propriuzisa a acestuia.O remediere imediata prin inlcuirea componentelor arse este absolut necesara.O alta problema care poate aparea in acest bloc poate fi datorata vremii nefavorabile,intrucat daca sistemul nu este bine izolat,in conditii de umezeala apa poate patrunde la cabluri provocand scurtcircuit. 3.Adaugarea unui bec suplimentar de semnalizare este o masura impotriva arderii becului rosu,unde microcontrollerul va semnala aceasta defectiune si se va comuta pe portul corespunzator becului rosu de rezerva.In acest mod este economisit timp si sunt eliminate problemele care pot aparea in urma eventualelor intarzieri .In cazul defectarii celorlalte becuri,acestea vor fi semnalate de catre mecanicul de locomotiva sau personalul din statie. 4.Dispecerul feroviar,foloseste diferite programe software care sunt conectate la sistemul de control si detectie feroviara.Aparitia multiplelor evenimente care tin de interventia dispecerului feroviar utilizand aceste programe software poate duce la blocarea computerelor in timpul executiei si a eventualelor erori.O masura care va fi luata la producerea unui astfel de eveniment va fi utilizarea a mai multor computere,conectate la o zona de monitorizare. 5. In cadrul blocului de control si decizie comunicatia se face prin cablu coaxial dublat petru a evita distrugerea sau deteriorarea acestuia.
9.Schema finala
10.Bibliografie
Laboratorul de Sisteme de Dirijare a Traficului Feroviar Cursul de Sisteme de Dirijare a Traficului Feroviar https://ro.scribd.com/doc/129751645/Detectia-materialului-rulant https://www.scribd.com/doc/220551569/Transportul-feroviar-Utureanu-Simona https://sites.google.com/site/cenaferwebsite/services/dispecer-energetic-feroviar
