Модули измерительные функциональные ЭЦ-АС-1, ЭЦ-АС-3, ЭЦ-АС-6, ЭЦ-АС-18, ЭЦ-АС-30, ЭЦ-АС-60, ЭЦ-АС-100, ЭЦ-АС-200, ЭЦ-АС-400, 53589-13

Назначение

Модули измерительные функциональные (далее модули) предназначены для измерений постоянного и переменного электрического напряжения.

Описание

ЭЦ-АС выполняют функцию сбора аналоговой информации от объектов контроля, ее обработку и передачу в вышестоящие устройства систем диагностики технических средств электрической централизации (СДТС-ЭЦ). В результате ЭЦ-АС обеспечивает измерение среднеквадратического значения переменного напряжения (частотой 25, 50, 75 Гц), постоянного напряжения без учета знака в одном из заданных диапазонов.

Принцип действия ЭЦ-АС заключается в преобразовании входного напряжения в цифровой код, который обрабатывается микроконтроллером. Напряжение с измерительных каналов подается на соответствующий аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Микроконтроллер периодически запускает преобразования в этих АЦП с одновременным считыванием из них цифрового кода, соответствующего напряжению. Цифровой код передается в микроконтроллер. Микроконтроллер обрабатывает код, поступивший от АЦП, и вычисляет напряжение. Точность измерений обеспечивается прецизионными элементами, применяемыми в схеме, на основе которых работает АЦП.

Модули ЭЦ-АС являются частью системы СДТС-ЭЦ, но могут работать самостоятельно (независимо от других технических средств).

Модули ЭЦ-АС имеют разные варианты исполнения, отличающиеся диапазоном измеряемого напряжения.

Светодиодные индикаторы предназначены для индикации состояния ИФМ.

Интерфейс CAN обеспечивает взаимодействие модулей с вышестоящими устройствами СДТС-ЭЦ, обеспечивает формирование пакета данных в соответствии с требованиями стандарта интерфейса CAN под управлением микроконтроллера.

По конструктивному исполнению ЭЦ-АС являются 4-канальными, законченными устройствами, выполненными в индивидуальных пластиковых корпусах, устанавливаемых посредством адаптера на монтажную рейку ТН35-7,5 или ТН35-15 (DIN-рейку) в соответствии с ГОСТР МЭК 60715-2003.

Модули ЭЦ-АС относятся к техническим средствам, непосредственно не влияющим на безопасность движения поездов. Тем не менее, при разработке модулей приняты меры, исключающие потенциальное влияние даже вышедшего из строя модуля на подключаемые цепи:

•    установка защитных резисторов рассеиваемой мощностью 2 Вт в каждом полюсе входной цепи;

•    высокое входное сопротивление (более 100 кОм), обеспечивающее отсутствие влияния на измеряемую цепь при подключении;

•    гальваническая изоляция между измерительными каналами, а также между каждым каналом и цепями питания модуля ЭЦ-АС, обеспечивающая высокое сопротивление изоляции (не менее 50 МОм при испытательном напряжении 2 кВ в нормальных условиях);

•    конструктивное исключение короткого замыкания между измеряемыми каналами во входных цепях модулей ЭЦ-АС.

Программное обеспечение

Работа модулей осуществляется под управлением встроенного программного обеспечения (ПО), которое отдельно от ЭЦ-АС не функционирует. Встроенное ПО вычисляет непосредственный результат измерений. При этом аппаратная и программная части модулей, работая совместно, обеспечивают заявленные точности результатов измерений.

Встроенное ПО каждого экземпляра измерителя содержит расчетную формулу. ПО ЭЦ-АС, кроме того, содержит коэффициенты, учитывающие конструктивные особенности измерителей. С помощью этих коэффициентов осуществляется преобразование (в числовую форму) мгновенных значений измеряемого напряжения, поступающих с аналого-цифрового преобразователя.

Программное обеспечение ЭЦ-АС, в исходных кодах разделено на две части: интерфейсную и метрологически значимую части ПО. В качестве идентификационных признаков каждой из частей используется номер версии. Интерфейсная часть обеспечивает оптимизацию протокола передачи данных и может корректироваться в процессе производства. Внесение изменений в метрологически значимую часть ПО не допускается.

Рабочая программа указанных модулей компилируется в файл прошивки путем объединения интерфейсной и метрологически значимой частей ПО с использованием системы контроля версий CVS.

Файл прошивки ПО ЭЦ-АС защищается от несанкционированного доступа с помощью симметричного алгоритма блочного шифрования AES. Вследствие этого модификация ПО ЭЦ-АС невозможна.

ПО содержится в энергонезависимой памяти модулей, что исключает потерю информации при перерывах в электропитании.

Результаты измерений, полученные ЭЦ-АС, инкапсулируются в пакет данных для передачи, который защищается с помощью циклического кода с контрольной суммой CRC-16, контролируемой при приеме пакета данных.

ПО и результаты измерений защищены от несанкционированного доступа механическим пломбированием корпуса ЭЦ-АС с помощью пломбы производителя, исключающей возможность доступа к печатной плате ЭЦ-АС без нарушения пломбы, наносимой при выпуске ЭЦ-АС из производства (рисунок 1).

Наименование ПО и его идентификационные данные приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Наименование и идентификационные данные ПО ЭЦ-АС.

Уровень защиты ПО и данных от непреднамеренного и преднамеренного изменения по классификации МИ 3286-2010 - «А».

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на табличку с указанием варианта исполнения модуля и его заводского номера методом термопечати рядом с заводским знаком, а также печатным способом в этикетках модулей.

Комплектность

Модуль - 1 экз., этикетка - 1 экз., методика поверки - 1 экз. на комплект поставки.

Поверка

осуществляется по документу 59282442.49006.001-01-МП «Модули измерительные функциональные ЭЦ-АС. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «УРАЛТЕСТ» 25 февраля 2013 г.

Эталоны:

Калибратор универсальный FLUKE 9100:

0 — 320,000 мВ: ± 0,006 % от ивь1х + 4,16 мкВ;

0,32001 — 3,2000 В: ± 0,006 % от ивых + 41,6 мкВ;

3,2001 — 32,0000 В ± 0,0065 % от ивых + 416 мкВ;

32.001    — 320,000 В ± 0,0065 % от Цы + 4,48 мВ;

320.01    — 1050 В ± 0,006 % от ивых + 19,95 мВ.

Сведения о методах измерений

Система диагностики технических средств электрической централизации «СДТС-ЭЦ». Руководство по эксплуатации 59282442.49006.001-01-РЭ.

Нормативные документы, устанавливающие требования к модулям измерительным функциональным ЭЦ-АС

1.    ТУ 3185-020-59282442-2012. Модуль функциональный системы диагностики технических средств электрической централизации СДТС-ЭЦ. Технические условия.

2.    ГОСТ 8.027-01 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.

3.    ГОСТ 8.648-08 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений переменного

2    9

электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот110" .210 Гц.

4.    Модули измерительные функциональные ЭЦ-АС. Методика поверки 59282442.49006.001-01-МП» (утверждена ГЦИ СИ ФБУ «УРАЛТЕСТ» 25 февраля 2013 г.).

Рекомендации к применению

Вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений