BRPI0615566A2 - arquitetura do sistema para o controle e o monitoramento de componentes de uma instalação de segurança da ferrovia - Google Patents

Abstract

ARQUITETURA DO SISTEMA PARA O CONTROLE E O MONITORAMENTO DE COMPONENTES DE UMA INSTALAçãO DE SEGURANçA DA FERROVIA. A presente invenção refere-se a uma arquitetura do sistema para o controle e o monitoramento de componentes, em particular, sinais lumi- nosos (11), desvios (12), circuitos de linha (13), passagens de via, sistemas de informação ao passageiro, de uma instalação de segurança da ferrovia. A fim de aperfeiçoar a disponibilidade e a adaptabilidade às variadas condições do ambiente está previsto que, uma plataforma de automatização (1), que compreende vários módulos, em particular, CPU (2), alimentação de corrente (3), módulo para o processamento de sinal (4) relevante para a se- gurança, para o processamento de sinal (5) não relevante para a segurança, módulo de comunicação (6) está ligada, através de pontos de intersecção (7) especiais, com componentes (de 11 a 14) relevantes para a segurança e não relevantes para a segurança da instalação de segurança da ferrovia.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARQUITE-TURA DO SISTEMA PARA O CONTROLE E O MONITORAMENTO DECOMPONENTES DE UMA INSTALAÇÃO DE SEGURANÇA DA FERROVI-A".

A presente invenção se refere a uma arquitetura do sistema pa-ra o controle e o monitoramento de componentes, em particular, sinais lumi-nosos, desvios, circuitos de linha, passagens de via, sistemas de informaçãoao passageiro de uma instalação de segurança da ferrovia.

Para o controle e o monitoramento de instalações de segurança da ferrovia são empregados principalmente sistemas baseados em micro-computador, em particular, mecanismos de ajuste, que são executados demodo seguro quanto à técnica de sinal. Adicionalmente os operadores devia exigem freqüentemente em paralelo um controle e um monitoramento demodo não seguro quanto à técnica de sinal, que são realizados ou por meiode um sistema de microprocessador separado ou por meio de expansãocorrespondente da funcionalidade do sistema de microprocessador existen-te. Esses sistemas de microprocessador são constituídos tipicamente deCPUs, de alimentações de corrente, de dispositivos de entrada e de saída,bem como, de pontos de intersecção especiais, que estão adaptados aoscomponentes a serem controlados. Devido à infinidade de instalações desegurança da ferrovia muito diferentes, com componentes periféricos dife-rentes existem muitas arquiteturas do sistema bastante especificas quanto àaplicação, que apresentam, em particular, pontos de intersecção altamenteespecializados. As exigências à arquitetura do sistema são especificadasparcialmente através de normas e padrões, por exemplo, nos USA atravésde AREMA, AAR, IEEE, MIL, FRA, e resultam parcialmente de exigênciasespecificas do operador, que muitas vezes são derivadas da infraestruturada via existente. Devido à diversificação muito grande das arquiteturas dosistema, que está montada sobre lógica de base distinta, as adaptações àscondições alteradas, por exemplo, a componentes da instalação externa aserem ligados de novo, estão ligadas com grandes dificuldades. Por partedo operador da via tais alterações muitas vezes não podem ser realizadas.À invenção cabe a tarefa de indicar uma arquitetura do sistemado tipo de acordo com o gênero, que permita uma uniformização da lógicade base, sendo que,devem ser almejados um aperfeiçoamento da disponibi-lidade e uma adaptabilidade mais simples às condições do ambiente altera-das.

De acordo com a invenção, a tarefa é solucionada pelo fato deque, uma plataforma de automatização, que compreende vários módulos,em particular, CPU, alimentação de corrente, módulo para o processamentode sinal relevante para a segurança, módulo para o processamento de sinalnão relevante para a segurança, módulo de comunicação, através de pontosde intersecção especiais, está ligada com componentes relevantes para asegurança e não relevantes para a segurança da instalação de segurançada ferrovia. A plataforma de automatização existente, por exemplo, a plata-forma SIMATIC da Siemens é um sistema modular para instalações de au-tomatização industrial, e até o momento não foi empregada para o controlee o monitoramento de via. Geralmente a estrutura de software predetermi-nada da plataforma de automatização é disposta de modo modular ou hie-rárquico de tal modo que, a logística da instalação de segurança da ferrovia,em particular, a logística de ajuste, pode ser organizada em programas desoftware específicos de função. O software para essas funções pode serempregado quase sempre para condições do ambiente muito diferentes.Dessa forma, os operadores de via estão na situação de adaptar de modocorrespondente essa lógica de base. O dispêndio de manobra necessário évisivelmente menor que no caso de sistemas discretos altamente especiali-zados, que foram desenvolvidos para as condições de ambiente especiais.Com uma plataforma de automatização existente, além disso, podem serobtidas uma disponibilidade mais alta e uma performance melhor do hard-ware do sistema, uma vez que pode se partir do fato de que, a plataformade automatização representa um sistema amadurecido, com natureza ro-busta e altas margens de produção. Neste caso, freqüentemente são proje-tadas capacidades, que podem ser empregadas de modo muito vantajosopara instalações de segurança da ferrovia, e durante o desenvolvimento desistemas especializados exigem investimentos muito altos e muitas vezessão sujeitos a falhas. Isto se refere, por exemplo, ao monitoramento à dis-tância, a princípios de controle especiais, à capacidade de programaçãomodular e ao diagnóstico de falha. Além disso, é vantajosa a automatizaçãocontínua com base em sistemas baseados em microcomputador, pelo quepodem ser abolidos mecanismos eletromecânicos e, em particular, basea-dos em relê, que normalmente exigem um alto dispêndio de manutenção.

De acordo com a reivindicação 2, a CPU da plataforma de au-tomatização deveria estar na situação de armazenar programas para aplica-ções relevantes para a segurança e não relevantes para a segurança. Destemodo é desnecessária a divisão por dois em diversos sistemas, ou seja, pa-ra aplicações relevantes para a segurança e não relevantes para a seguran-ça. Programas seguros e não seguros podem ser separados de maneirasimples, de acordo com o espaço na memória, de tal modo que, podem serexcluídos efeitos de programas não seguros sobre programas seguros.

A plataforma de automatização empregada, de acordo com areivindicação 3 deveria compreender meios para o diagnóstico de falhasespecífico do componente. Até o momento, os problemas no caso da ocor-rência de falhas são solucionados pelo fato de que, todos os componentesdo sistema são desligados completamente. Por meio do diagnóstico de fa-lhas específico do componente obtém-se uma localização simples da falha,de tal modo que, somente precisa ser desligado o componente do sistema,no qual ocorreu uma falha. Além disso, por meio da localização da falha a-perfeiçoada, em ligação com reações que podem ter escalas hierárquicaspode ser realizada uma categorização, que possibilita, por fim, uma adminis-tração de falhas e uma reação à falha muito prática.

Também um módulo de comunicação normalmente existente daplataforma de automatização pode ser empregado de forma vantajosa parainstalações de segurança da ferrovia. De acordo com a reivindicação 4, omódulo de comunicação para a transmissão de dados bidirecional, em parti-cular, com respeito ao controle e ao monitoramento, bem como, ao diagnós-tico de falhas está ligado com uma central de controle através de, pelo me-nos, uma rede de comunicação, em particular, uma rede de rádio e/ou redefixa. O dispêndio normal para o controle e a manutenção, com isso, é simpli-ficado. Por exemplo, alarmes de falhas podem ser analisados por diagnósti-co de falhas, sendo que, muitas vezes é prescindível um parecer no local decomponentes, em particular, de elementos de campo como, por exemplo,sinais luminosos, desvios, circuitos de linha ou passagens de via.

A plataforma de automatização empregada, de acordo com areivindicação 5 deveria compreender um módulo para o processamento desinal relevante para a segurança, que oferece a possibilidade de executaradicionalmente ao processamento de sinal, tarefas de unidades de funcio-namento específicas do componente, em particular, unidades de funciona-mento de circuitos de linha. Por meio da integração de grupos de construçãoespecíficos de circuitos de linha é possível reunir dois sistemas diferentesem si, ou seja, o circuito de linha e o mecanismo de ajuste, em uma únicaplataforma modular.

A seguir, a invenção será esclarecida, em detalhes, com auxíliode um exemplo de execução representado na figura.

A única figura mostra um diagrama de blocos, do qual deduz-seo emprego de uma plataforma de automatização para uma instalação desegurança da ferrovia. A plataforma de automatização 1, neste caso, éconstituída, em essência, de uma CPU 2, de uma alimentação de corrente3, de um módulo para o processamento de sinal 4 relevante para a segu-rança, de um módulo para o processamento de sinal 5 não relevante para asegurança, e de um módulo de comunicação 6. Esses módulos de 2 a 6 jáoferecem funções básicas essenciais para o controle e o monitoramento decomponentes da instalação de segurança da ferrovia, sendo que, são possí-veis adaptações necessárias através da montagem modular relativamentesimples. Os módulos de 2 a 6 adaptados de modo correspondente, bemcomo, outros pontos de intersecção 7 formam, junto com uma mesa de con-trole 8 e conexões 9 correspondentes para componentes da instalação ex-terna, as unidades de função essenciais de um mecanismo de ajuste 10. Asconexões 9 estão ligadas com os componentes a serem controlados e moni-torados da instalação de segurança da ferrovia, sendo que, na figura estãorepresentados, a título de exemplo, um sinal 11, um desvio 12, um circuitode linha 13, e um componente 14 não relevante para a segurança, por e-xemplo, um sistema de informação ao passageiro 14.

Claims (5)

1. Arquitetura do sistema para o controle e o monitoramento decomponentes, em particular, sinais luminosos (11), desvios (12), circuitos delinha (13), passagens de via, sistemas de informação ao passageiro, de umainstalação de segurança da ferrovia, caracterizada pelo fato de que, umaplataforma de automatização (1), que compreende vários módulos, em par-ticular, CPU (2), alimentação de corrente (3), módulo para o processamentode sinal (4) relevante para a segurança, módulo para o processamento desinal (5) não relevante para a segurança, módulo de comunicação (6) estáligada, através de pontos de intersecção (7) especiais, com componentes(de 11 a 14) relevantes para a segurança e não relevantes para a segurançada instalação de segurança da ferrovia.

2. Arquitetura do sistema de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que, a plataforma de automatização (1) compreendeuma CPU (2), que apresenta memória de programa para aplicações relevan-tes para a segurança e não relevantes para a segurança.

3. Arquitetura do sistema de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que, a plataforma de automatização(1) compreende meios para o diagnóstico de falhas específico do compo-nente.

4. Arquitetura do sistema de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que, a plataforma de automatização(1) compreende um módulo de comunicação (6), que para a transmissão dedados bidirecional, em particular, com respeito ao controle, monitoramento ediagnóstico de falhas está ligada com uma central de controle através de,pelo menos, uma rede de comunicação, em particular, rádio e/ou rede fixa.

5. Arquitetura do sistema de acordo com uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizada pelo fato de que, a plataforma de automatização(1) compreende um módulo para o processamento de sinal (5) relevantepara a segurança, que apresenta adicionalmente unidades de funcionamen-to específicas do componente, em particular, unidades de funcionamento decircuitos de linha.