Файл: Курсовой проект по дисциплине Микропроцессорные системы контроля исправности подвижного состава на тему Исследование и оценка использования различных признаков распознавания греющихся букс.pdf

23
- обнаружение заклиненных колес;
- диапазон скоростей движения поездов по участку контроля от 5 км/час до
200 км/час.
- общее количество вагонов в контролируемом поезде - до 200.
- количество осей в вагоне - до 32.
- количество уровней квантования теплового сигнала - 70.
- передача (прием) информации осуществляется методом частотной манипуляции со скоростью 1200 бит/с по двухпроводной физической линии связи длиной до 40 км или выделенному каналу тональной частоты с 4-х или
2-х проводным окончанием.
В КТСМ-01Д обнаружение перегретой буксы производится, как по величине теплового уровня относительно температуры боковины тележки, так и по дополнительному признаку в виде отношения величины теплового уровня корпуса буксы к среднему значению тепловых уровней от остальных букс вагона для каждой стороны вагона.
Наличие в КТСМ-01Д современного интерфейса RS 485 обеспечивает возможность функционального расширения аппаратуры за счет наращивания до
12 дополнительных подсистем контроля.
В настоящее время реализована функция обнаружения волочащихся деталей с использованием датчиков УКСПС.
Дополнительно КТСМ-01Д осуществляет:
- определение нагрева шкивов в пассажирских вагонах
- определение среднего теплового уровня на каждую сторону поезда с целью контроля работы тепловых трактов
- восстановление счетчика вагонов в случае сбоя по одному из датчиков счета осей
- контроль состояния каждого из датчиков счета;
- определение типа подвижной единицы (локомотив, включая ВЛ 15, ВЛ 85; пассажирский вагон, грузовой вагон)

24
- определение максимальной и минимальной скорости прохода контролируемого поезда
- определение скорости каждого вагона на контрольном участке;
- подсчет общего количества осей в поезде
- автоматическую и дистанционную диагностику работы всех составных частей комплекса и напольного оборудования
- контроль момента открытия/закрытия заслонок;
- контроль температуры наружного воздуха
-накопление и хранение информации о проконтролированных поездах при отказе канала связи с дальнейшей передачей накопленной информации после восстановления;
-подключение системы контроля нижнего габарита «волочения» деталей;
-подключение системы охранной (пожарной) сигнализации;
-контроль фидеров питания;
- подключение системы идентификации подвижного состава.
Наличие функций автодиагностики и дистанционной диагностики основных узлов комплекса КТСМ-01Д и напольных камер, позволило существенно сократить эксплуатационные расходы. При этом, определить работоспособность аппаратуры любого линейного пункта можно дистанционно, как с центрального поста, так и с других линейных пунктов. В этих условиях, присутствие электромеханика сведено до минимума- выполнения регламентов и устранения неисправностей, что имеет большое значение в условиях повсеместного сокращения штатов, обслуживающих аппаратуру.
Комплекс технических средств многофункциональный КТСМ-02:
КТСМ-02 является логическим продолжением развития приборов семейства «КТСМ» и представляет собой систему автоматического контроля, которая может включать одну или несколько подсистем обнаружения дефектов узлов и деталей подвижного состава (букс, колес, тормозов, габарита и т.д.).
Основное назначение комплекса КТСМ-02 заключается в контроле дислокации подвижного состава на участке контроля с целью привязки сигналов

25 к конкретным осям, подвижным единицам и контролируемым поездам, а также координации работы подключенных к нему подсистем и обеспечении информационного взаимодействия через систему централизации.
Достоинством данной системы является возможность ее расширения, так как подсистемы контроля состояния отдельных узлов и деталей подвижного состава объединены информационно, имеют общий сетевой интерфейс, стандартные стыки и единый протокол сообщений.
В настоящее время разработана и внедряется микропроцессорная система контроля технического состояния железнодорожного подвижного состава КТСМ. Система КТСМ на нижнем уровне использует аппаратуру напольного оборудования устройств ПОНАБ и ДИСК, а станционное оборудование представляет собой персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением. В качестве станционного оборудования устанавливается аппаратура АРМ Л ПК автоматизированной системы контроля подвижного состава (АСК- ПС). АСК-ПС автоматизирует процесс сбора, передачи и обработки показаний аппаратуры ПОНАБ-3, ДИСК-Б и централизованно контролирует техническое состояние поездов на участках, следит за динамикой нагрева букс и централизацией диагностической информации. Линейные пункты КТСМ и АРМ ЛПК обмениваются информацией через сеть передачи данных, реализованную на базе концентраторов информации КИ. Принятая в постоянную эксплуатацию аппаратура КТСМ-02 имеет напольные камеры нового типа и более совершенные методы обработки и передачи данных. Это позволило обнаруживать буксовые узлы на ранней стадии развития дефекта. Система КТСМ-02 имеет режимы непрерывной автоматической диагностики и дистанционного контроля работоспособности узлов перегонных комплектов аппаратуры любого пункта. Это позволяет оперативно ремонтировать и технически обслуживать аппаратуру, что существенно повышает эксплуатационную надежность комплекса.

26
В состав напольного оборудования КТСМ-02 входят: две основные камеры КНМ, датчики прохода осей Д1— ДЗ и электронная педаль ЭП-1. При необходимости имеется возможность подключения дополнительных напольных камер КНД и датчика счета осей Д4. В аппаратуре КТСМ-02 применяются напольные камеры КНМ новой конструкции с креплением на рельс. Это повышает чувствительность и помехоустойчивость аппаратуры за счет сокращения расстояния от приемника теплового излучения до корпуса буксы. На рис. 2.3 показана структурная схема комплекса КТСМ-02, на которой элементы
КТСМ показаны сплошными линиями, а подсистемы — штриховыми.
Рис. 2.3 - Структурная схема комплекса КТСМ-02.
В состав постового оборудования входят: блок преобразования и контроля ВПК, блок силовой коммутационный БСК, технологический пульт ПТ, а также датчик температуры наружного воздуха ДТНВ. Блок БПК выполняет следующие функции: преобразует и обрабатывает сигналы от путевых датчиков,

27 формирует и передает подсистемам контроля управляющие сигналы, получает от этих подсистем данные об аварийных подвижных единицах и передает эту информацию в линию связи. Кроме того, БПК вырабатывает сигналы управления и диагностики состояния оборудования, работающего в составе комплекса. В блоке имеются средства тестирования и настройки комплекса персоналом в процессе технического обслуживания
(технический пульт
ПТ).
Микропроцессорная система блока обеспечивает работоспособность напольных камер независимо от температуры окружающей среды и автоматически контролирует приемно-усилительные тракты.
В состав станционного оборудования входят: концентратор информации
КИ и автоматизированное рабочее место оператора линейного поста контроля
(АРМ ЛПК). Станционное оборудование дополнено подсистемой речевого оповещения и сигнализации (ПРОС-1). Она передает машинисту поезда через радиостанцию речевые сообщения об аварийном состоянии железнодорожного подвижного состава и включает дополнительные средства сигнализации. Обмен информацией между перегонным оборудованием, АРМ ЛПК и АРМ центрального поста контроля происходит по системе передачи данных СПД ЛП на базе концентраторов КИ.
Функциональные возможности КТСМ-02 могут быть расширены с помощью подключения дополнительных датчиков или систем контроля.
2.3 Средства реализации автоматизированной системы контроля и мониторинга нагрева буксовых узлов.
В целом системы обнаружения перегретых букс ПОНАБ, ДИСК, КТСМ справляются со своей задачей, но имеются факты ложного срабатывания установок по различным причинам, в том числе по отказам узлов аппаратуры контроля подвижного состава. Большой уровень погрешности, зависимость от состояния окружающей среды, влияющей на канал связи: «Объект контроля» -

28
«Система контроля», поскольку система подвержена механическим воздействиям (тряска, вибрация), это требует дополнительных затрат по юстировке (наладке, настройке).
Опыт эксплуатации устройств обнаружения перегретых букс типа
ПОНАБ, ДИСК и т.п. выявил ряд конструктивных недостатков устройств, применяемых для этих целей и требуют модернизации для соответствия существующим нормам контроля.
В связи с вышесказанным, актуальным является вопрос разработки и внедрения мобильной системы непрерывного контроля и диагностики элементов движения подвижного товарного железнодорожного состава. То есть постановку задачи можем сформулировать следующим образом: разработать систему непрерывного контроля состояния элементов движения каждого вагона и состава в целом, которая бы не нарушила информационных связей существующих стационарных систем контроля с центральным диспетчерским пунктами узловых железнодорожных станций, а дополняла бы информацией в масштабе реального времени о состоянии, как вагона, так и состава в целом. Такие системы позволяют постоянно информировать машиниста локомотива о состоянии состава и тем самым изменять режим движения состава в зависимости от ситуации. Дополнительной функцией проектируемой системы можно отнести контроль состояния рельсового пути, при условии, что вагон исправлен.
Таким образом, разрабатываемая система динамического контроля элементов движения железнодорожного состава будет представлять беспроводную двухиерархическую телекоммуникационную сеть, состоящую из беспроводных ЛВС контроллеров для каждого вагона и на втором уровне - это сеть, объединяющая указанные сети с сервером, автоматизированным рабочим местом, находящимся в кабине локомотива. В качестве средств элементной базы необходимо использовать стандартные проверенные практикой решения.

29
Заключение
Модернизация КТСМ-01(01Д) и наращивание объемов внедрения принципиально новой, многофункциональной напольной системы диагностики подвижного состава КТСМ-02 позволили повысить результат достоверности показаний систем теплового контроля. Это позволяет предотвратить выход на перегон поездов с неисправностями буксовых узлов, угрожающими безопасности движения, и исключить необратимые разрушения подшипников в пути следования.
Внедрения КТСМ-02 обеспечивает:
- снижения задержек поездов в пути следования и отцепок вагонов, в том числе за счет перераспределения отцепок между пунктами контроля промежуточных станций и ПТО сортировочных станций;
- снижения браков по буксовому узлу, аварий и крушений из-за разрушения буксовых узлов, в том числе со сходом вагонов и др.;
- снижения затрат на регламентное техническое обслуживание и устранение отказов средств контроля.
Но быстрым темпом развития железных дорог, требуются все более новые и усовершенствованные методы систем контроля и обнаружения греющихся букс, чтобы обеспечивает при эксплуатации системы минимальное количество задержек поездов по нагреву букс и поддержание эффективности транспортного потока.

30
Список используемой литературы
1.
Двоеглазов А.В., Хоперский В.И. Наглядно о структуре КТСМ-02 /
Автоматика, телемеханика и связь. - 2010.
2.
Миронов А.А., Образцов В.Л., Павлюков А.Э. Теория и практика бесконтактного теплового контроля буксовых узлов в поездах. Екатеринбург:
РПФ «Ассорти», 2012 г.
3.
Орлов М.В. Исследование температурного режима буксового узла грузовых вагонов // Вестник ВНИИЖТ. М.: 1962. - №2 - С. 34-37.
4.
Орлов М.В., Алехов В.П. Своевременно выявлять горение букс в поездах / Железнодорожный транспорт. 1970. - №8. - С. 47-50.
5.
Трестман Е.Е., Лозинский С.Н., Образцов В.Л. Автоматизация контроля буксовых узлов в поездах. М., 1983. - 352 с.
6.
Трестман Е.Е., Самодуров В.И., Лозинский С.Н. Влияние критерия аварийности на информативность аппаратуры обнаружения перегретых букс.
Автоматизация контроля ходовых частей вагонов при движении поезда: Научн. тр. /ВНИИЖТ-М.: 1973.-С. 38-43.
7.
Виммер Й. Новое поколение устройств обнаружения греющихся букс и заклиненных колес / Железные дороги мира. № 1 — 2000 г.
8.
Миронов А.А., Тагиров А.Ф. Применение комплектов КТСМ в современных условиях //Автоматика, связь, информатика. — 2002. — №9. — С.
59.
9.
Инструкция по размещению, установке и эксплуатации средств автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда. № ЦВ-ЦШ-453. М., 199.
10. Лозинский С.Н., Трестман Е.Е., Образцов В.Л., Алексеев А.Г., Быков
С.Я., Боганик В.А. Система комплексного контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда ДИСК-БКВ-Ц / Автоматика, телемеханика и связь. 1986. - № 1. — С. 6-8.

31 11. Лядов В.В., Пигалев Н.Г., Тагиров А.Ф. Аппаратура обнаружения перегретых букс в поездах (КТСМ-01) и совершенствование информационных систем на железнодорожном транспорте: Сб.научн.тр. / УрГУПС —
Екатеринбург, 2000. Вып 16. - С. 198-124.
12. Лозинский С.Н., Алексеев А.Г., Хлебников И.Д. Требования к аппаратуре контроля букс и реализация их в ПОНАБ-3. //Автоматизация контроля ходовых частей вагонов при движении поезда: Тр. ЦНИИ МПС, 1973.
— Вып. 494. - С. 51-59.
13. Карташевский В.Г., Семенов С.Н Сети подвижной связи. М.: Эко-
Трендз, 2001.