Прочностной мониторинг вагонных конструкций (Раздел дипломного проекта), страница 5

Как уже говорилось ранее, для обеспечения безопасности движения поездов и поддержания высокого уровня обслуживания пользователей на железных дорогах необходим постоянный контроль за техническим состоянием подвижного состава.

В качестве примера рассмотрим работу системы охлаждения дизельного двигателя моторного вагона дизель поезда IС 125 Британских железных дорог.

Двигатель работает в широком диапазоне температур. При интенсивной нагрузке он только нагревается, на холостом ходу охлаждается. Излишний перегрев приводит к утечке хладагента из системы охлаждения, в результате чего количество хладагента уменьшается, нагрев двигателя ускоряется и ситуация еще более усложняется по типу цепной реакции.

В связи с этим необходимы системы диагностики и мониторинга. В последние годы начали разрабатывать и внедрять микропроцессорные системы, применение которых исключает непредвиденные остановки путем плавного регулирования режимов работы ответственных агрегатов и узлов в пределах, обеспечивающих бесперебойное движение поездов.

Микропроцессорные устройства контроля работы дизельных двигателей показали свою гибкость и эффективность. Ни позволяют непрерывно и бесступенчато изменять в заданных пределах номинальные значения параметров работы двигателя. Электронные устройства могут одновременно контролировать большое число параметров.

Диапазон применения таких устройств не ограничивается слежением за основным оборудованием и регулированием его работы. Они используются во многих других системах подвижного состава - от электропневматического привода закрывания дверей до установок кондиционирования воздуха. Широкому их использованию благоприятствует низкая стоимость и способность адаптации к изменению, запоминанию, оценке и изменению параметров.

Можно представить современный подвижной состав как совокупность большого числа систем, многие из которых могут управляться и контролироваться микропроцессорными устройствами. Это позволяет получать и накапливать информацию об изменении параметров в эксплуатации и на этом основании судить о его техническом состоянии.

Персонал предприятий по техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава может иметь доступ к этим данным путем подключения своих портативных компьютеров к бортовой сети и их перезагрузки.

Объединение различных систем подвижного состава в единую сеть с общей информационной шиной дает ряд дополнительных возможностей. Всю командную и измерительно-диагностическую аппаратуру можно сконцентрировать в одном месте, так что управление многими системами и контроль за их работой могут быть централизованы и осуществляться непосредственно из кабины машиниста.

Несколько лет назад в рамках программы создания нового подвижного состава для железнодорожной компании Сross Rail была разработана система централизованного технического осмотра, предназначенная для использования при приемке бригадой подвижного состава в начале каждой смены. Система проверяет исправность дверей, сигнальных огней, пневматической магистрали. Более сложная система была применена для подвижного состава лондонского метрополитена, где мощность бортовых компьютеров по объему накапливателей диагностической информации используется полнее.

В настоящее время остается нерешенным вопрос об объеме информации, которая выводится на экран дисплея компьютерной системы диагностики и мониторинга в кабинете машиниста. Возможны два варианта -с предоставлением всей информации и только той, которая сигнализирует о возникновении каких-либо осложнений.

Таким образом, можно создать «интеллектуальный» подвижной состав, который «знает», в каком состоянии находится и как работает его оборудование, «помогает» обслуживающему персоналу заранее обнаруживать и устранять неисправности. Вся информация о состоянии и работе оборудования регистрируется и хранится в бортовых «черных ящиках». Для этого необходим единый интерфейс, объединяющий все системы подвижного состава. С этой целью подвижной состав оснащают единой сетью, к которой подключаются все бортовые устройства и через которую подается вся информация.

Различные варианты информационных сетей разрабатывались такими крупными фирмами - изготовителями подвижного состава, как Аdfranz, GEC Alsthron и Siemens. Для передачи данных с подвижного состава в центр управления движением поездов в реальном масштабе времени на борту ЭВМ подключенный к единой шине поезда, а с другой - к сотовому телефону. Бортовая ЭВМ с соответствующим программным обеспечением через модем и сотовый телефон обеспечивает автоматическое подключение к общей компьютерной сети и выход на центральную ЭВМ, причем здесь могут быть использованы разные системы связи, от внутриведомственной до электронной почты и сети Internet. Таким образом вся информация записывается, пополняется и сохраняется.

Примером сложных систем является система дистанционного мониторинга дизельных двигателей DЕМОМ, функции которой в дальнейшем были развиты для более широкого круга применения.

Для компаний, осуществляющих пассажирские перевозки, очень важна информация о населенности поездов. В данном случае для слежения за населенностью поездов и ее изменениями использован всего один параметр -давление воздуха в пневматических баллонах второй ступени рессорного подвешивания, которыми оснащены все вагоны пригородных поездов WAGN. Упругая деформация рессор пропорциональна нагрузке и меняется соответственно ее изменениям. При увеличении нагрузки баллоны «сплющиваются». Изменение их высоты регистрируется, затем накачивается дополнительный воздух, и эксплуатационная высота восстанавливается.

Таким образом, давление воздуха, необходимое для поддержания высоты рессорного подвешивания на постоянном уровне, является мерилом нагрузки. Передача в центр и обновление информации о населенности вагонов осуществляется через заданные промежутки времени.