Беспроводная система контроля подвижного железнодорожного состава

Классификация и характеристики букс товарного вагона. Определение значений допусковых параметров. Системы контроля параллельно-последовательного действия. Выбор и обоснование аналогов или базы сравнения. Расчет интегрального показателя качества.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Содержание

Введение

1. Анализ существующих систем контроля

1.2 ДИСК-Б

1.3 АСДК-Б

1.4 Бортовой регистратор для железнодорожного подвижного состава

1.5 Микропроцессорный комплекс технических средств КТСМ

1.6 Выводы и постановка задачи

2. Разработка моделей контроля букс товарного вагона

2.1 Назначение, классификация, основные характеристики букс и предполагаемая топология расположения датчиков.

2.2 Разработка моделей объекта контроля

2.2.1 Модель температурного контроля буксы товарного вагона

3. Определение значений допусковых параметров

3.1 Принципы назначения допусков

3.2 Двухпараметрическая модель

4. Обзор существующих методов контроля

4.1 Организация статистического контроля

4.2 Системы контроля параллельного действия

4.3 Системы контроля последовательного действия

4.4 Системы контроля последовательного действия для контроля геометрической формы и размеров разнообразных объектов.

4.5 Системы контроля с общей образцовой величиной

4.6 Системы контроля параллельно-последовательного действия

5. Разработка безэталонного способа контроля

5.1 Адаптация математического аппарата

5.2 Экспресс-анализ измерительной информации при натурных испытаниях (информационное обеспечение экспериментальных исследований)

6. Проектирование локально-вычислительной сети разрабатываемой системы контроля

6.1 Обзор существующих беспроводных сетей передачи информации (БСПИ)

6.2 Программно-аппаратное обеспечение беспроводной ЛВС системы контроля

6.3 Построение ЛВС

7. Экономическое обоснование проекта

7.1 Анализ рынка

7.2 Выбор и обоснование аналогов или базы сравнения. Расчет интегрального показателя качества

7.3 Расчет затрат на этапе проектирования и себестоимости системы

7.4 Оценка экономического эффекта у потребителя

8. Безопасность и экологичность разработки

8.1 Анализ условий труда, степени тяжести и напряженности трудового процесса

8.2 Мероприятия по улучшению условий труда

8.3 Системный анализ работоспособности информационной системы

8.4 Пожарная безопасность при работе на компьютере

8.5 Энерго- и ресурсосбережения

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Введение

Доля участия железнодорожного транспорта в обеспечении грузопотока в нашей стране достаточно значительна и эффективное обеспечение его безаварийности является актуальнейшей задачей.

Одной из составляющих этой комплексной проблемы является реализация контроля состояния элементов движения товарных вагонов, в частности букс, колес, осей, обнаружения волочащихся деталей.

Приведенный перечень функций реализуется, как дифференциально, так и комплексно, стационарной системой контроля с определением характера и мест дефектов, а именно: номера буксы (скольжения или качения), номера вагона с последующей передачей этой информации по канальным средствам на диспетчерский пункт. Однако подобные системы не позволяют наблюдать динамику изменения измеряемых параметров и соответственно предсказывать и предупреждать аварийные ситуации на железнодорожном транспорте.

С целью повышения надежности функционирования железнодорожного транспорта предлагается разработать автоматизированную телекоммуникационную систему для динамического контроля состояния железнодорожного состава. Такое решение позволит фиксировать состояние вагонов состава для последующего прогноза их надежности и обоснования необходимости проведения профилактического, текущего и капитального ремонтов.

Данная система будет иметь возможность интегрироваться в АСУ диспетчерской централизацией (ДЦ), образующий информационную сеть, предназначенную для обеспечения оперативного персонала информацией о движении поездов и состоянии технических средств железнодорожной автоматики.

1. Анализ существующих систем контроля

1.1 ПОНАБ-3

Аппаратура ПОНАБ-3 позволяет контролировать поезда на двухпутных и однопутных линиях. При установке ПОНАБ-3 на однопутных линиях с помощью одного комплекта контролируемого поезда, движущегося только в одном направлении. Аппаратура ПОНАБ-3 может устанавливаться вдоль участка безостановочного следования поездов с интервалом 40 - 60 км между соседними пунктами контроля и перед станциями стоянки поездов по графику, где осуществляется сплошной осмотр букс работниками вагонного хозяйства.

Система ПОНАБ-3 способна фиксировать: 9 вагонов с указанием точного порядкового номера вагона с перегретой буксой и стороны поезда; общее количество вагонов в поезде - 99 [1].

Общий принцип работы ПОНАБ-3 заключается в восприятии чувствительными элементами (приемниками) импульсов инфракрасной энергии, преобразовании их в электрические сигналы, усилении последних и выделении по определенным критериям сигналов от перегретых букс, формировании, передаче и регистрации информации о наличии и расположении таких букс в поезде.

В состав аппаратуры ПОНАБ-3 входит напольное, постовое и станционное оборудование (рисунок 1.1).

Рельсовая цепь наложения (РПЦ) предназначается для выработки команд управления в момент захода и удаления поезда из зоны контроля ПОНАБ-3.



Рисунок 1.1 - Структурная схема аппаратуры ПОНАБ.

НКЛ(НКП) - напольная камера левая (правая); СМ - соединительная муфта.

На временной диаграмме работы аппаратуры ПОНАБ-3 (рис. 1.2) до момента времени t1 поезд отсутствует на участке контроля. В период времени с t1 до t2 осуществляется контроль букс проходящего по участку поезда, а с момента t2 поезд удаляется с участка контроля.

Рисунок 1.2 - Временная диаграмма работы ПОНАБ.

При приближении поезда к участку контроля шунтируется вход РПЦ и происходит медленное снижение напряжения на ее выходе. В момент времени t1 вырабатывается команда начала контроля, т.е. производиться переход системы в рабочее состояние.

При проходе колесных пар подвижного состава по участку контроля в зоне, образованное датчиками Д1 и Д2, оптическая система каждой напольной камеры осуществляет съем инфракрасного излучения задней по ходу движения стенки букс снизу вверх в полосе шириной около 80 мм. Инфракрасная энергия воспринимается болометрами и преобразуется в импульсные электрические сигналы, которые после усиления поступают на входы УЛОС. Амплитуда каждого сигнала пропорциональна уровню инфракрасной энергии, излучаемой корпусом буксы.

После прохода двух колес в ячейках памяти УЛОС запоминаются амплитуды сигналов от двух букс для каждой стороны поезда, воспринимаемые только в зоне стробирования, т.е. в зоне между датчиками Д1 и Д2.Благодаря этому исключается сигналы от посторонних нагретых частей подвижного состава в процессе контроля. Затем осуществляется сравнение амплитуд двух сигналов от букс методом «отношения» для каждой из сторон поезда. При превышении отношения амплитуд заданного порогового значения УЛОС вырабатывает сигнал «тревоги», который поступает на схему накопления. После чего стирается информация в ячейках памяти УЛОС от букс первых двух колесных пар, запоминается и сравниваются амплитуды сигналов от букс двух следующих колесных пар и т.д. Если при проходе по участку контроля одной подвижной единицы сигнал «тревоги» для одной стороны поезда вырабатывается несколько раз, то схема накопления УЛОС воспринимает его только в первый раз.

При проходе подвижной единицы (вагона, локомотива) с симметричным расположением групп осей в зоне контроля выдается сигнал отметки прохода физической подвижной единицы. Сигналы отметки прохода подвижных единиц подаются через блок запоминающего устройства на блок счетчика вагонов (БСВ), где подсчитывается количество вагонов, прошедших по участку контроля. Информация о текущем значении порядкового номера вагона в поезде хранится в БСВ в двоично-десятичном коде.

Если при прохождении очередного вагона УЛОС вырабатывает сигнал «тревоги», то в момент отметки прохода этого вагона сигнал «тревоги» подается и на вход блока управления передачей (БУП), в результате чего вырабатывается команда на передачу информации о порядковом номере вагона с перегретой буксой и о стороне поезда, где эта букса размещается.

По команде БУП формируются четыре цикла передачи информации: передача значения старшего разряда порядкового номера вагона с перегретой буксой; передача младшего разряда порядкового...