Specyfika infrastruktury kolejowej sprawia, że urządzenia energetyczne rozproszone są na znacznym obszarze. Urządzeniom tym stawiane są wysokie wymagania pod względem niezawodności. Dla zapewnienia prawidłowego ruchu na szlaku kolejowym w gotowości utrzymywanych jest wiele służb. Szybkość reagowania tych służb na zaistniałe sytuacje awaryjne zależy przede wszystkim od czasu, w jakim zostaną one powiadomione o awarii. Ponadto nowoczesne zarządzanie przedsiębiorstwem nie może odbyć się bez racjonalnie prowadzonej gospodarki energetycznej.
Opracowany w Zakładzie Automatyki i Urządzeń Pomiarowych AREX system energetyki kolejowej DIMaC-EK (z ang. Distributed Intelligent Monitoring and Control System) umożliwia zdalne monitorowanie pracy urządzeń energetycznych NN rozproszonych na znacznym obszarze. Przeznaczony jest szczególnie do instalowania na stacjach bezobsługowych i na całych odcinkach linii kolejowych, nadzorowanych z jednego centrum dyspozytorskiego. System energetyki kolejowej DIMaC-EK składa się rozdzielnic energetycznych współpracujących ze sobą przy wykorzystaniu magistrali transmisji danych.
Struktura
systemu
System energetyki kolejowej DIMaC-EK ma klasyczną budowę systemu rozproszonego, w którym wyróżnić możemy następujące elementy:
terminale komputerowe zdalnego monitorowania i sterowania rozdzielnicami (stanowiska diagnostyczne).
ROZDZIELNICE ENERGETYCZNE
Podstawowym elementem systemu są rozdzielnice energetyczne RESO-3F. Rozdzielnice pracują autonomicznie. W każdej z rozdzielnic znajduje się sterownik, który realizuje algorytmy optymalnej pracy, oraz umożliwia komunikację urządzenia z systemem. Wszystkie rozdzielnice posiadają cyfrowe łącze komunikacyjne w standardzie RS-485 lub opcjonalnie w standardzie CANBUS/RS485.
W zależności od przeznaczenia rozdzielnice RESO-3F mogą być wyposażone w obwody elektrycznego ogrzewania rozjazdów, lub/i obwody sterowania oświetleniem.
Rozdzielnice współpracują z przetwornikami pogodowymi uwzględniając w sterowaniu:
temperaturę szyny,
opad śniegu,
marznący deszcz,
prędkość wiatru,
natężenie oświetlenia (w przypadku obwodów sterowania oświetleniem).
Ponadto każda rozdzielnica wyposażona jest w trójfazowy licznik energii elektrycznej, dopuszczony do rozliczeń świadectwem GUM.
STEROWNIKI NADRZĘDNE NEK
Sterownik nadrzędny NEK zarządza komunikacją pomiędzy rozdzielnicami a serwerem, oraz pozwala na centralny nadzór nad urządzeniami z poziomu stacji. Sterownik NEK pełni rolę węzła komunikacyjnego. Ponadto sterowniki nadrzędne NEK umożliwiają obsługę wszystkich urządzeń w ramach jednej stacji NEK w zakresie sterowania i diagnostyki.
Sterownik umożliwia również grupowe sterowanie rozjazdami, których podział powinien być dokonany ze względu na sytuację ruchową danej stacji. Pzekazuje również dane pogodowe pomiędzy grupami.
W pamięci sterownika prowadzone są bazy zdarzeń i pomiarów dotyczące wszystkich podłączonych do niego urządzeń.
Sterowniki nadrzędne włączone są do serwera w sieci INTRANET, w technologii TCP/IP, poprzez przyłącza ethernetowe, lub modemy GSM/GPRS.
Zastosowany protokół komunikacji DIMNET-P5 zapewnia optymalną gospodarkę wymiany danych, zapewniając stałe utrzymanie połączenia wszystkich urządzeń (on-line), przy minimalnych kosztach (abonament kart SIM).
SERWER i STANOWISKA DIAGNOSTYCZNE
Serwer udostępnia dane autoryzowanym stanowiskom komputerowym włączonym do sieci DIMNET. Monitorowanie pracy rozdzielnic oraz zdalne sterowanie rozdzielnicami odbywa się poprzez komputery operatorskie połączone z serwerem do wspólnej sieci INTRANET i wyposażone w oprogramowanie wizualizacyjne WizAr.
Stanowiska diagnostyczne, mogą mieć mobilną formę ułatwiając zdecydowanie prace serwisowe i eksploatacyjne.
Oprogramowanie wizualizacji umożliwia w intuicyjny sposób obsługę urządzeń od diagnostyki bieżącego stanu, po korzystanie z archiwów, w postaci tabel, lub wykresów.
Monitorowanie pracy urządzeń, przy posiadaniu właściwych uprawnień możliwe jest również poprzez internetowe przeglądarki stron www.
Funkcje systemu
Podstawowe funkcje systemu DIMaC-EK:
zapewnienie sprawnego działania rozjazdów w zimie,
oświetlenie terenów kolejowych, peronów, tuneli i przejazdów.
Sterowanie urządzeń systemu może być:
automatyczne,
ręczne,
zdalne,
lokalne.
STEROWANIE AUTOMATYCZNE
Sterowanie automatyczne realizowane jest przez sterownik zgodnie z algorytmem na podstawie wskazań detektorów i czujników wg zaprogramowanych nastaw. W tym trybie pracy urządzenie pracuje autonomicznie.
STEROWANIE ZDALNE
Sterowanie zdalne umożliwia załączanie i wyłączanie obwodów wyjściowych (tryb ZAŁ i WYŁ) z poziomu sterownika nadrzędnego lub stanowiska diagnostycznego.
STEROWANIE LOKALNE (AWARYJNE)
Sterowanie lokalne (awaryjne) umożliwia pracę urządzenia na wypadek awarii sterownika. W przypadku rozdzielnic eor tryb ten powoduje wymuszenie załączenia obwodów, a w przypadku innych rozdzielnic oświetleniowych pracę wg przetwornika zmierzchowego.
DIAGNOSTYKA
Urządzenia systemu DIMaC-EK umożliwiają pełną diagnostykę pracy rozdzielnic. Diagnostyka urządzeń polega na:
Kontroli napięcia zasilającego
Kontroli stanu zabezpieczeń
Kontroli poprawnego działania styczników
Kontroli mocy obwodów wyjściowych
Kontroli automatu pogodowego
Detekcji uszkodzenia modułów i sterownika, przetworników (autodiagnostyka)
Wykrywaniu otwierania urządzeń (kontrola antysabotażowa)
POMIARY I ARCHIWA
System archiwizuje historię pracy urządzeń, tworząc bazy zdarzeń, pomiarów i liczników.
Umożliwia to dokładną analizę funkcjonowania elementów systemu, ułatwiając optymalizację nastaw automatów.
Wielkościami mierzonymi są:
Napięcia w poszczególnych fazach
Moce w poszczególnych obwodach
Zużyta energia
Czas pracy rozdzielnicy
Licznik załączeń w poszczególnych obwodach
Parametry pogodowe (temperatury, detekcja śniegu, wilgoci, prędkości wiatru)
Archiwizacja dokonywana jest w systemie na 4 poziomach:
w urządzeniach (baza krótkoterminowa - czas magazynowania danych około 7 dni);
w sterownikach nadrzędnych (baza średnioterminowa - czas magazynowania danych około 30 dni);
na serwerze (baza długoterminowa - czas magazynowania danych około 2 lat)
na stanowiskach diagnostycznych (baza podręczna, trzymana na dysku terminala w celu szybkiego dostępu i obróbki danych).
Taka organizacja archiwów zapewnia zachowanie pełnej informacji w systemie nawet przy utracie łączności na którymś z poziomów.
WSPÓŁPRACA SYSTEMU DIMaC-EK Z INNYMI SYSTEMAMI
System DIMaC-EK jest systemem otwartym. Umożliwia współpracę i innymi systemami na różnych poziomach. W warstwie urządzeń i sterownika nadrzędnego NEK możliwa jest współpraca z innymi systemami eor pracującymi w standardzie CANBUS/RS485 zgodnie z protokołem PPM2. W warstwie serwera i stanowisk diagnostycznych możliwa jest współpraca z systemem sterowania i kierowania ruchem kolejowym Ebiscreen-3 produkcji Bombardier Transportation (ZWUS) Sp. z o.o., jak również z systemem WTiUZ produkcji KONTRON East Europe sp. z o.o. .
Współpraca z systemami SRK wspomaga precyzyjne sterowanie redukcją oświetlenia na peronach. Dodatkowo umożliwia Dyżurnemu Ruchu podstawową obsługę systemu na terminalu SRK.
Wizualizacja pracy systemu DIMaC-EK
Wizualizację pracy sytemu DIMaC-EK zapewniają stanowiska sterowania CS i monitorowania MS. Umożliwiają one zdalne nadzorowanie, diagnostykę, zmianę parametrów i sterowanie w dowolnym obiekcie systemu.
Wizualizacja oparta jest na oprogramowaniu WizAr typu SCADA.
Połączenie stanowisk do serwera realizowane jest w technologii ethernet. Stosowany protokół DIMNET-P5 jest protokołem zatwierdzonym przez PKP PLK w Wytycznych projektowania urządzeń eor.
Stosowane urządzenia komunikacyjne (modemy, konwertery) zależą od infrastruktury teletechnicznej na danym obiekcie.
DIMaC-EK 
