Глава 2. Техническое диагностирование вагонов

Глава 2. Техническое диагностирование вагонов

И их узлов в условиях эксплуатации

Введение

Безаварийное движение поездов в значительной степени зависит от технического состояния узлов вагонов в эксплуатации.

В настоящее время специальными средствами диагностируют параметры и характеристики механических дефектов, неисправности и повреждения узлов и деталей вагонов (подшипники буксовых узлов, колеса, тележки, фрикционные и гидравлические гасители колебаний и т.д.). Бортовые диагностические системы, подключаемые к действующим агрегатам для контроля технического состояния вагонов и локомотивов, обеспечивают предрейсовый и оперативный контроль состояния узлов. Информация регистрируется и выдается предупреждение о предельных режимах в эксплуатации. На основании фактических отклонений параметров обнаруживаются отказы и работникам выдаются рекомендации по оперативному выходу из аварийной ситуации. Информация о состоянии подвижного состава выдается в виде сигналов тревоги после выхода параметров за пороговые значения. К техническим средствам контроля относятся:

– УКСПС – устройство контроля схода подвижного состава;

– КТСМ – микропроцессорный комплекс технических средств многоуровневый (многофункциональный);

– ДДК – детектор дефектных колес;

– САКМА – система автоматического контроля механизма автосцепки;

– АСООД – автоматизированная система обнаружения вагонов с отрицательной динамикой на подходе к станции;

– «Экспресс-профиль» – автоматизированный бесконтактный комплекс контроля колесных пар подвижного состава на ходу поезда;

– Комплекс технических измерений (КТИ) – автоматизированный диагностический комплекс для измерения элементов колесных пар на подходах к станции;

– автоматическое устройство контроля колес и сползания буксы и др.

Недостатками указанных систем являются:

– непригодность их для долговременного наблюдения;

– невозможность прогнозировать дефекты на ранней стадии их возникновения;

– отсутствие контроля развития дефектов при движении вагонов по всему маршруту следования (невозможность накопления информации);

– недостаточная надежность технических средств в сложных условиях эксплуатации, низкая квалификация персонала и незащищенность от вандализма.

Указанные недостатки устраняются путем реализации следующих мероприятий организационного, интеллектуального, технологического характера:

– создания и развития систем ранней диагностики подвижного состава;

– создания комплексов обработки информации от контрольных постов на всем протяжении маршрута следования;

– внедрения принципиально новых типов датчиков теплового контроля;

– повышения надежности технических средств и программного обеспечения за счет многократной обработки информации и математических моделей развития отказов;

– использования косвенных методов диагностики состояния букс (акустические шумы, ультразвук, вибрация, цифровой контроль телевизионными методами);

– создания комплексных устройств обработки информации с объединением различных методов диагностики объекта для выработки прогнозирующих решений, т.е. создание комплексной автоматизированной системы диагностики (рис. 2.1), обеспечивающей сбор максимального количества объективной информации для каждого уровня управления.

Сочетание различных методов контроля и идентификации позволяет получить необходимую достоверность и полноту исходной информации о подвижном составе, что качественно повышает эффективность информационно – управляющих систем (ДИСПАРК, АСОУП, «Сириус» и др.) за счет уменьшения негативного влияния «человеческого фактора» и позволяет перейти к прогнозным системам управления.

В данном разделе учебника приведены краткие сведения о применяемых в эксплуатации средствах технического диагностирования, принципах их работы, а также о перспективах по созданию комплексных диагностических центров контроля подвижного состава на ходу поезда.

Технические средства для обнаружения перегретых

Букс на ходу поезда

Вопросы прогнозирования и предотвращения аварийных ситуаций, связанных с неисправностью буксовых подшипников колесных пар подвижного состава, всегда являлись для железнодорожного транспорта актуальными.

Впервые в 1956 году фирма «Serve Corporation of America» создала детектор греющихся букс с использованием приемников инфракрасного излучения (ИК-приемников). В середине 60-х годов прошлого столетия Уральским отделением ВНИИЖТ был создан отечественный прибор аналогичного типа ПОНАБ.

Технические средства и технологии тепловой диагностики постоянно совершенствовались (созданы малоинерционные приемники ИК-излучения, датчики счета осей, расширился диапазон скоростей контролируемого поезда и температур наружного воздуха и др.).

На основании выполненных исследований опре­делены перечень СТД, схема их размеще­ния на примере четной системы ПТО станции «Инская» Западно-Сибирской железной дороги (см. введение), внедрены и продолжают внедряться различные средства обеспечения безопасности движения поездов [27, 28, 29].

2.2.1. Комплекс КТСМ-01 Д и АРМ ЛПК. Состав,

назначение и принцип действия комплекса

Многофункциональный комплекс технических средств, структурная схема которого приведена на рис. 2.2, предназначается для автоматического бесконтактного обна­ружения на ходу поезда перегретых буксовых узлов заторможенных колёсных пар под­вижного состава и передачи обслуживающему персоналу на впереди лежащую станцию ин­формации о наличии, расположении и количестве в поезде неисправных вагонов (локомоти­вов).

Принцип действия комплекса КТСМ-О1Д основан на восприятии чувствительными элементами (болометрами) импульсов инфракрасного (ИК) излучения от задних, по ходу движе­ния поезда, стенок корпусов букс, ступиц и дисков колёс. Комплекс преобразовывает эти импульсы в электрические сигналы, выделяет сигналы от перегретых букс и заторможенных колёсных пар, регистрирует их и передает полученную информацию на АРМ ЛПК (автоматизированного рабочего место линейного поста контроля) станции обслуживающему персоналу и оператору центрального поста автоматизированной системы контроля подвижного состава (АСК ПС) в отделение дороги.

КТСМ-01Д состоит из перегонного и станционного (АРМ ЛПК) оборудования, связанных между собой кабельной связью. Перегонное оборудование в свою очередь состоит из напольного и постового оборудования.

Напольное оборудование КТСМ-01Д установлено непосредственно на пути и включает:

– две основные напольные камеры (НКЛО, НКПО);

– две вспомога­тельные напольные камеры (НКЛВ, НКПВ);

– три датчика (Д₁, Д₂, Д₃) прохода колёсных пар с соединительными муфта­ми;

– путевую коробку с перемычками рельсовой цепи и электронной педалью ЭП-1.

Постовое оборудование включает:

– силовой щит ДИСК-Б;

– пульт технологический ПТ-03;

– блок управления ПК-02ПД;

– датчик температуры наружного воздуха ДТНВ;

– устройство контроля электропита­ния УКП-220.

Напольное оборудование предназначено для считывания информации с подвижного состава. Эта информация обрабатывается устройст­вами постового оборудования, и после этого по кабелю передаётся к станционному оборудованию и реги­стрируется АРМом ЛПК, установленным в помещении дежурного по станции и АРМом ЦПК отделения дороги.

Станционное оборудование – автоматизированное рабочее место линейного поста контроля (АРМ ЛПК) включает:

– концентратор информации КИ-6М;

– персональный компьютер (IBM-PC типа Pentium) с программ­ным обеспечением АРМ ЛПК;

– принтер матричный EPSON;

– речевой информатор, установленный в радиоузле станции.

Программное средство АРМ ЛПК предназначено для отображения ин­формации о проконтролированных поездах чётного и нечётного направлений на экране мо­нитора и хранения её в памяти компьютера.

Основные требования к размещению комплекса КТСМ-01Д

Средствами контроля подвижного состава оснащаются в первую очередь удлиненные грузонапряженные участки безостановочного следования поездов с тяжелыми условиями, а также скоростные направления дороги. С целью облегчения эксплуатации и технического обслуживания средств контроля, участки дороги оснащаются комплексно однотипными средствами контроля в пределах обслуживания одного эксплуатационного вагонного депо или дистанции сигнализации, централизации и связи.

Средства контроля должны устанавливаться перед станциями, на которых имеются пункты технического обслуживания поездов (ПТО), пункты подготовки вагонов (ППВ), пункты контрольно-технического осмотра (ПКТО) или посты безопасности (ПБ).

На грузонапряженных и скоростных участках необходимо размещать средства контроля ДИСК, КТСМ на промежуточных станциях с интервалом между пунктами контроля в пределах 25–35 км.

Кроме этого средства контроля ДИСК, КТСМ должны устанавливаться:

1 – перед станциями, расположенными непосредственно перед крупными искусственными сооружениями (мостами, тоннелями и др.);

2 – перед конечными станциями движения пассажирских поездов.

Перегонное оборудование средств контроля устанавливается на подходе к станции, где предстоит остановка поездов в случае обнаружения в них неисправных подвижных единиц, при этом могут быть два варианта размещения таких устройств:

а) с учетом остановки поезда с неисправными подвижными единицами на том же пути, на который ему был приготовлен маршрут приема;

б) с учетом остановки поезда с неисправными подвижными единицами на другом пути с отменой ранее приготовленного маршрута и задания нового.

Выбор одного из двух вариантов определяется начальником отделения железной дороги (руководством железной дороги) в зависимости от путевого развития станции, размеров движения поездов на участке, вида устройств СЦБ на станции и других условий с учетом преимущественного использования варианта приема поездов на боковой путь. В том и другом варианте размещения перегонного оборудования должна быть обеспечена возможность остановки поезда до входного сигнала станции (для вновь устанавливаемых средств контроля).

Перегонное оборудованиеразмещено с учетом возможности остановки поезда с неисправными подвижными единицами до входного сигнала станции и должно располагаться:

1 – на той части перегона, где по тяговым расчетам не применяется (систематически) служебное торможение;

2 – на прямых участках пути и не менее чем за 500 м по ходу движения поездов от кривых радиусом менее 1000 м.

При выборе мест размещения перегонного оборудования необходимо учитывать возможность доставки к этим местам обслуживающего персонала. Предпочтительно размещение этого оборудования осуществлять вблизи охраняемых переездов и других обслуживаемых сооружений.

Напольное оборудование должно размещаться в местах, не подверженных снежным заносам, скоплению талых и ливневых вод, на устойчивом полотне, балластный слой которого не подвержен пучению и разжижению. Место установки напольного оборудования средств контроля ограждается сиг­нальным знакам «С». В зимнее время на участках, где работают снегоочистители, оборудование средств контроля ограждается временными сигнальными знаками «Поднять нож, Накрыть крылья», «Опустить нож, открыть крылья» и «Подготовиться к поднятию ножа и закрытию крыльев» в соответствии с этой же инструкцией.

Помещения для постового оборудования средств контроля должны быть оснащены оповестительной сигнализацией о приближении поезда к месту размещения перегонного оборудования. При установке нового оборудования средств контроля в проекте на размещение средств контроля должна быть предусмотрена установка на перегоне указателя перегрева букс или речевого информатора в помещении станционного поста средств контроля.

Технические характеристики комплекса КТСМ-01 Д

КТСМ обеспечивает выявление перегретых букс с температурой подшипника выше 70 ºС (не менее 80 %), а также перегретых букс с температурой подшипника выше 140 ºС (не менее 90 %) при движении поезда со скоростью от 5 до 250 км/ч.

При заходе поезда на участок контроля КТСМ формирует и передает на линию связи следующие данные:

– время захода поезда на участок контроля (часы, минуты);

– порядковый номер контролируемого поезда (изменяется циклически на 1 при заходе каждого последующего поезда в диапазоне от 1 до 200);

– значение температуры наружного воздуха;

– признак направления движения поезда («правильное» или «неправильное» направление);

– признак имитации (проход реального или имитируемого поезда);

– диагностическая информация (состояние основных модулей и узлов).

Дополнительно к основным функциям КТСМ обеспечивает автоматическую диагностику основных узлов комплекса с передачей результатов диагностики на пост контроля.

Устройство напольного оборудования. Напольные камеры.

На участке контроля по обеим сторонам колеи размещаются основная и вспомогательная напольные камеры, которые обеспечивают защиту приемной капсулы от механических и климатических воздействий. Приемная капсула в свою очередь состоит из болометра и предварительного электронного усилителя. Основные напольные камеры правая (НКПО) и левая (НКЛО) устанавливаются под углом 20° к оси пути, а вспомогательные правая и левая (НКПВ, НКДВ) – перпендикулярно оси пути.

Конструкция (упрощенная схема) напольной камеры показа­на на рис. 2.3. Основными конструктивными узлами напольной камеры являются корпус, приемная капсула, наружный обогре­ватель, элементы крепления и др.

В верхней части передней стенки корпуса 4 напольной каме­ры расположено входное окно 12 для пропуска ИК-излучения от букс, перекрываемое заслонкой 16 при отсутствии поезда в зоне контроля. Управление заслонкой (открытие входного окна) осуществляется через тягу 15 при включении электромаг­нита 10. В исходное состояние заслонка возвращается после прохода поезда по участку контроля за счет усилия возвратной пружины.

Приемная капсула 8 выполнена в виде отдельного съемно­го узла и содержит приемник ИК-излучения со схемой предварительного усиления. Схемные элементы, расположенные на кронштейне внутри приемной капсулы, закрыты съемным кожухом, который крепится к лицевой панели через резино­вую уплотнительную прокладку для герметизации внутренней полости капсулы.

В качестве приемника ИК-излучения применяется полу­проводниковый болометр 17, представляющий собой герме­тичную конструкцию. Амплитуда снимаемого с приемника импульсного сигнала пропорциональна разности темпера­тур корпуса буксы и рамы вагона (боковины тележки), что уменьшает влияние температуры окружающего воздуха на качество контроля.

С внутренней стороны заслонки в створе диаграммы направ­ленности оптической системы болометра установлено металли­ческое зеркало, отражающее поток инфракрасной энергии от контрольной лампы 11 на приемную линзу болометра. Оптическая система основных напольных камер ориентирована на задние по ходу движения поезда стенки корпусов букс, а вспомогательных – на подступичную часть колеса с наружной стороны.

Система термостатирования НК состоит из электронагревательного элемента 5, управляемого сигналами от термодатчика 9. В качестве термодатчика используется терморезисторы 4, 6. При температуре окружающего воздуха ниже 25 °С система термостатирования поддерживает внутри напольной камеры постоянный температурный режим.

Для защиты входного окна НК от заноса снегом и покрытия льдом при открытой заслонке 16 применяется наружный обогреватель 14, который включается при понижении температуры наружного воздуха до +5 °С. Кожух обогревателя имеет окно 13 для пропуска ИК-излучения на приемник.

В верхней части стенок НК расположены четыре аэрационных окна 7 с пылеулавливающими фильтрами.

Корпус НК крепится к основанию 18 шарнирными соединениями 3, позволяющими открывать НК без отделения кожуха от основания.

Связь НК с постовым оборудованием осуществляется посредством силового и сигнального кабелей 19. Соединяются кабели с элементами НК при помощи разъемов, расположенных на основании. Для соединения вводного разъема сигнального кабеля и элементов приемной капсулы служит соединительный кабель 1.

Каждая напольная камера содержит приемник ИК-излучения (болометр типа БП-2, рис. 2.4), снабженный узконаправленной оптической системой, предварительный усилитель сигналов, узел заслонки входного окна. При открытых заслонках напольных камер приемные капсулы вырабатывают электрические сигналы, величина которых пропорциональна уровню теплового излучения поступающего от корпусов букс или других элементов подвижного состава, попадающих в поле зрения болометра. В дальнейшем выработанный электрический сигнал десятикратно усиливается и поступает в соответствующие ячейки электронного запоминающего устройства. Для обогрева камеры имеются два трубчатых электронагревателя по 140 Вт каждый. На боковых стенках корпуса имеется по четыре вентиляционных окна с пылеулавливающими фильтрами.

Точка ориентации оптической системы основной напольной камеры находится на расстоянии (520) 480 мм над поверхностью катания рельса и на расстоянии (400) 380 мм от внутренней грани головки рельса. У вспомогательной камеры точкаориентации оптической системынаходится, на высоте 520 мм от поверхности катания рельса внутри колеи, и на расстоянии 100 мм от внутренней грани головки рельса.

Приемная капсула

Приемная капсула содержит приемник инфракрасного излучения (болометр) и схему усиления, которая выполнена в виде отдельного съемного узла. Герметизация внутренней полости капсулы обеспечивается резиновыми прокладками, а экранирование – стальными крышками.

Процесс теплового излучения проявляется вследствие теплового движения атомов и молекул вещества, которое свойственно всем телам, находящимся при температуре выше 0К. При высоких температурах излучается короткие (видимые и ультрафиолетовые) электромагнитные волны, а при низких температурах – преимущественно длинные (инфракрасные).

В 1893 году немецкий физик Вильгельм Вин вывел закон, согласно которому длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре равновесного излучения, обратно пропорциональна абсолютной температуре излучающего тела:

Y = b / T, (2.1)

При этом произведение абсолютной температуры на длину волны является величиной постоянной: .

В настоящее время законы теплового излучения широко используются для измерения температуры нагретых, раскаленных и светящихся тел.

Болометр (греч.: «bole» – «луч», и «метр») – прибор, предназначенный для измерения величины энергии электромагнитного излучения (главным образом инфракрасного).

Принцип действия его основан на изменении электрического сопротивления термочувствительного элемента в результате поглощения им энергии измеряемого излучения.

Комплекс преобразовывает эти импульсы в электрические сигналы, выделяет сигналы от перегретых букс и заторможенных колёсных пар, регистрирует их и передает полученную информацию на АРМ ЛПК (автоматизированное рабочее место линейного поста) станции обслуживающему персоналу и оператору центрального поста АСК ПС в отделение дороги.

Электронная рельсовая цепь наложения и датчики прохода

осей

Рельсовая цепь наложения (электронная педаль ЭП-1) вырабатывает сигнал РЦ при приближении поезда к зоне контроля на расстояние от 10 до 15 м и снимает сигнал при удалении поезда от зоны контроля на расстояние от 30 до 40 м. Электронная педаль ЭП-1 размещается в путевой коробке и подключается к рельсам стандартными перемычками, применяемыми в устройствах СЦБ. Для питания преобразователя ЭП-1 используется переменное напряжение 12 В и частотой 5 кГц.

Датчик прохода колес(рис. 2.5) вырабатывает электрический сигнал при проходе колесной пары 6 через контрольную точку – точку установки датчика (при проходе колеса над датчиком). В отечественных систе­мах диагностики подвижного состава применяются магнитоиндукционные датчики.

Конструктивно магнитоиндукционный датчик состоит из магнитной головки 4 и крепежного устройства 5 и устанавливается внутри колеи на подошве рельса 1.

Внутри маг­нитной головки на стальном основании установлена катушка 2 с находящимся внутри нее постоянным магнитом 3. Срок служ­бы магнита не ограничен, его магнитные свойства не ухудшают­ся под воздействием механических вибрационных и ударных на­грузок, а также при изменении температуры в широком диапа­зоне и при воздействии внешнего магнитного поля.

Датчики прохода осей Д1, Д2 и Д3 вырабатывают сигналы прохода колёсных пар в определённых точках участка контроля. По сигналам от датчиков ПК прохода осей осуществляют счет осей и подвижных единиц в контролируемом поезде, определяют тип подвижных единиц, а также управляют работой приёмоусилительных трактов. В качестве датчиков счета осей могут использоваться датчики отечественного производства (типа ДМ95, ДМ99 или аналогичные), которые крепятся к одному из рельсов с помощью кронштейнов.

Порядок работы комплекса КТСМ

С заходом поезда на участок контроля (за 10–15 м до напольного оборудования) шунтируется рельсовая цепь наложения ЭП-1 и сигнал о наличии поезда на участке контроля поступает в блок управления ПК-02ПД. По этому сигналу формируются команды на включение в работу перегонных и станционных устройств, открытие заслонок напольных камер. Одновременно на пульте оператора ПТО появляется световая и звуковая сигнализация о наличии поезда на участке контроля. Все указанные операции заканчиваются до захода первого колеса локомотива в зону действия датчика Д1. В момент прохода первых колес локомотива и вагона над датчиком Д1 определяется тип состава (грузовой, пассажирский) фиксируется время захода поезда на контрольный участок и проводится счет количества осей локомотива и вагонов.

При проходе первого колеса в зоне действия датчика Д2 сигналы от корпусов букс улавливаются основными напольными камерами, усиливаются и запоминаются в ячейках памяти для основных напольных камер.

При проходе этого же колеса в зоне действия датчика Д3 сигналы (длительность импульса 0,1 мс) от переднего и заднего фронтов подступичных частей колеса улавливаются вспомогательными напольными камерами, усиливаются и запоминаются в ячейках памяти для вспомогательных напольных камер.

Одновременно в другой канал этого блока подается сигнал отметки прохода колеса над датчиком Д3. При прохождении колес между датчиками Д2 и Д3 производится измерение скорости движения поезда.

Тепловые сигналы и сигнал отметки прохода колеса (счета осей) передаются по линии связи на станционное оборудование. При изменении температуры окружающего воздуха по команде с блока датчика температуры наружного воздуха ДТНВ в усилителях осуществляется коррекция амплитудного значения тепловых сигналов от основных и вспомогательных напольных камер. При превышении амплитуды теплового сигнала правой или левой стороны поезда установленного значения порога (перегретая букса) вырабатывается сигнал тревоги, по которому включается звуковая и световая сигнализация на пульте оператора. При обнаружении в составе перегретой буксы вырабатываются сигналы:

1 – (предварительный нагрев), срабатывает реле «Тревога 0», и включаются ячейки сигнализации на аппаратуре дежурного по станции;

2 – (аварийный нагрев), по команде с блока автономной работы срабатывает реле «Тревога 1», и также включаются ячейки сигнализации на аппаратуре дежурного по станции;

3 – в момент обнаружения высоко аварийных букс, а также при наличии в составе волочащихся деталей срабатывает реле «Тревога 2» и также включаются ячейки сигнализации на аппаратуре дежурного по станции.

Временная диаграмма считывания тепловых сигналов приведена на рис. 2.6.

При удалении поезда с участка контроля (через 6–8 с) по сигналу с рельсовой цепи наложения, блок управления вырабатывает команду «Конец поезда», по которой закрываются заслонки напольных камер, запускается программно-задающее устройство и аппаратура переключается в режим автоконтроля. В режиме автоконтроля имитируется проход одного четырехосного вагона с аварийным нагревом букс 3‑й и 4‑й осей.

По окончании контрольной программы ПК формирует и передает в линию связи данные о поезде, переходит в режим автоматической диагностики после ее проведения выводит на индикатор пульта информацию о поезде в следующем виде:

«1239 056 0 06 08»

где «1239» – время окончания контроля поезда (часы и минуты, в данном примере 12 ч 39 мин);

«056» – минимальная скорость прохода поезда по участку контроля в км/ч (в данном примере 56 км/ч);

«0» – признак сбоя отметки вагонов («1» – сбой отметки вагонов, «0» – нет сбоев отметки вагонов);

«06» – средний тепловой уровень на поезд по левой основной напольной камере (от 0 до 70 ºС);

«08» – средний тепловой уровень на поезд по правой основной напольной камере (от 0 до 70 ºС).

Вся информация о вагонах с показаниями, выводимая в мнемонических окнах АРМа, в зависимости от типа тревоги окрашивается разными цветами (табл. 2.4).

Таблица 2.4

Информация, выводимая в мнемонических окнах АРМа

Показания	Тип тревоги	Цвет шрифта	Цвет фона
Предаварийный нагрев	«Тревога 0»	Черный	Зеленый
Аварийный нагрев	«Тревога 1»	Красный	Белый
Сверхаварийный нагрев	«Тревога 2»	Желтый	Красный
Волочение	«Тревога 2»	Желтый	Красный

При проходе по пункту контроля вагонов с показаниями, фон «окна» окрашивается в соответствующий цвет. Если в одном поезде обнаруживаются несколько вагонов с показаниями, то цвет соответствует наиболее аварийному показанию. На время прохода поезда по пункту контроля текст в «окне» мигает. Фигурка человека на красном фоне – признак срабатывания охранной сигнализации. При обнаружении отказа устройства изображение «перечеркивается» по диагонали красным крестом.

2.2.2. Автоматизированная система контроля подвижного

состава АСК ПС. Состав, назначение и принцип действия

Основными компонентами системы АСК ПС являются:

1) ЛПК (линейный пункт контроля, оснащённый аппаратурой ДИСК-Б, КТСМ-01, КТСМ-01Д, КТСМ-02);

2) КИ-6 – концентратор информации;

3) АРМ ЛПК – автоматизированное рабочее место линейного поста контроля;

4) ЦКИ – центральный концентратор информации;

5) Сервер БД – региональный (дорожный) сервер баз данных АСК ПС;

6) АРМ ЦПК – автоматизированное рабочее место центрального поста контроля вагонного оператора.

7) АРМ ЦПК – автоматизированное рабочее место дежурного инженера центрального поста контроля.

Информация о техническом состоянии подвижного состава и работоспособности систем контроля снимается с линейных пунктов контроля (аппаратура ДИСК-Б, КТСМ-01, КТСМ-01Д, КТСМ-02), по линии связи через концентраторы информации КИ-6 поступает на автоматизированное рабочее место оператора линейного пункта контроля (АРМ ЛПК), расположенного у дежурного по станции. Одновременно информация с КИ-6 по выделенным каналам связи поступает вагонному оператору центрального пункта контроля (ЦПК).

Дежурный по станции и вагонный оператор центрального поста, руководствуясь полученной информацией о состоянии подвижного состава, принимают решение о его остановке для технического осмотра и дальнейшего движения.

В условиях нормального функционирования средств системы АСК ПС, АРМом ЦПК автоматизируются следующие функции:

1) Учёт показаний аппаратуры контроля перегрева буксовых узлов вагонов;

2) Сравнение тепловых уровней с заданными пороговыми значениями («тревога 0», «тревога 1», «тревога 2») согласно алгоритма коррекции порогов, определение относительного нагрева, включение сигнализации при превышении этих значений;

3) Слежение поезда/вагона на контролируемом участке и принятие решения о необходимости остановки поезда для осмотра букс подвижного состава с неаварийным уровнем нагрева при повторяющихся показаниях;

4) Получение дополнительной информации о поезде (графиковый номер, индекс);

5) Контроль и оперативное выявление неисправностей аппаратуры, каналов и линий связи, используемых в АСК ПС;

6) Доступ к архивным данным;

7) Поиск информации;

8) Вычисление статистических данных о работе устройств контроля за любой промежуток времени, позволяемый глубиной архива.

Пользовательский интерфейс

При запуске АРМ ЦПК на экране монитора появляется схема размещения линейных пунктов контроля (рис. 2.7) для Южно-Уральской железной дороги).

Элементами схемы являются:

1) Мнемонические «окна» устройств ДИСК, КТСМ, размещенных на пунктах контроля;

2) Надписи, соответствующие названиям пунктов контроля;

3) Линии, обозначающие железнодорожные пути.

В верхней части рабочего экрана находится панель управления с оперативными кнопками («Меню», «Печать», «Больные вагоны»), местом для отображения текстового сообщения при сигнализации, часами и системными кнопками («Свернуть окно» и «Завершить работу»). При «наведении» мышки на любую кнопку отображается подсказка.

При нажатии на крайнюю левую кнопку («Меню») отображается меню, через которое можно вызвать следующие окна (рис. 2.8):

1) Список пунктов контроля;

2) Статистика

3) Архив;

4) Журнал;

5) Поиск;

6) Отображать скрытые;

7) Пороги, реле, сигнализация…;

8) Динамика по среднему значению отношения;

9) Запрос в АСОУП;

10) О программе.

Окно «Больные вагоны»

В окно «Больные вагоны» выводится информация обо всех осях в вагоне с перегретыми буксами и дополняется значениями отношений в порядке поступления информации. Пример сообщения выводимого в окно:

Петрушенко / ЧЁТ
25/11	12:35		1р	5/10	3/09
			2р	4/09	3/09
			Зр	15/32	7/21
			4р	5/10	4/12

где Петрушенко/ЧЕТ – название пункта контроля;

25/11 – дата поступления информации;

12:35 – время поступления информации;

66 – порядковый номер аварийного вагона в поезде, с учетом локомотивов;

1р, 2р, Зр, 4р – номера осей (р – нормальная работа, с – сбой отметчика вагонов);

5, 4,15, 5 – уровни нагрева с левой стороны;

10, 09, 32, 10 – «отношение» с левой стороны (отношение определяется как отношение уровня нагрева соответствующей оси к среднему по одной стороне вагона без учёта уровня нагрева этой буксы увеличенное в 10 раз);

3,3, 7, 4 – уровень нагрева с правой стороны;

09, 09, 21,12 – «отношение» с правой стороны.

Окно «Статистика»

При открытии окна «Статистика» (рис. 2.9) отображается период, соответствующий полной последней рабочей смене. Изменить интервал, за который показывается информация, можно либо вводя даты границ, либо нажимая на кнопки «прошлая смена», «текущая смена», «за сутки».

Расшифровка столбцов таблицы:

1) «Пункт» – название пункта контроля;

2) «Время» – время прохода последнего поезда за указанный период;

3) «Поездов» – количество реальных поездов, проследовавших за указанный период, включая:

«Гр.» – грузовые (поезд считается грузовым, если число вагоноввместе с числом секций локомотивов больше 22);

«Пас» – пассажирские (поезд считается пассажирским, если число вагонов вместе с числом секций локомотивов от 6 до 22);

«НП» – неправильный путь;

4) «Др.» – другие вагоны;

5) «Сбой КП» – со сбоем контрольной программы.

6) «Пкз» – с показаниями («больными подв.ед.»).

7) «Подвижных единиц» – количество «больных вагонов» с указанием причин:

«Всего» – общее кол-во вагонов;

«Слн.» – солнца;

«Шк.» – шкива (у пассажирских вагонов);

«Лок» – локомотива;

«Трм.» – торможения;

«Влч.» – волочение.

8) «Подтв/Отц» – количество вагонов с подтвержденными показаниями, из них количество отцепок, включая:

«Трв-0» – отцепленных по «Тревоге 0»;

«Трв-1» – отцепленных по «Тревоге 1»;

«Трв-2» – отцепленных по «Тревоге 2».

В эти пункты статистики будут включены только вагоны с заполненной картой подвижной единицы.

Окно «Поиск»

При открытии окна «Поиск» на экране монитора появляется подменю с кнопками: «Поиск поезда» и «Поиск подв. ед.».

При нажатии кнопки «Поиск поезда» открывается окно, в котором поиск поезда можно производить по числу вагонов, номеру поезда, индексу поезда. (рис. 2.10)

Поиск ведется по текущим данным или по загруженному архиву. Перед началом поиска необходимо ввести параметр, по которому следует искать поезд – число вагонов, графиковый номер или индекс. В случае наличия у поезда больных вагонов они высвечиваются в последнем столбце.

При нажатии кнопки «Архив», программа запрашивает у пользователя следующие параметры:

1) «Дата», «Время» – дата и время, с точностью до часа, требуемой информации;

2) «Глубина архива» – глубина архива в часах.

Например, если введены «Дата» – 01.07.2004, «Время» – 00 ч, «Глубина» – 06 ч, то на экране будет выведена информация с 01.07.2004 : 00 ч по 01.07.42004 : 06 ч, т.е. за 6 часов.

2.2.3. Автоматизированный диагностический комплекс

(АДК) «ПАУК»

Комплекс тепловой диагностики «ПАУК», разработанный сотрудниками Ростовского государственного университета Путей Сообщения, установленный на ПТО Север станции Батайск Северо-Кавказской железной дороги, выявляет на ранней стадии температурные аномалии подвагонного пространства, связанные с неисправной работой тормозной рычажной передачи, буксового узла колесной пары, колес, подвагонного оборудования по ходу следования поездов.

Предназначен комплекс для следующих целей:

– мониторинга (упреждающего контроля) состояния грузового поезда в движении; автоматизированного съема, хранения и обработки информации, возможности доступа к информации на каждом уровне управления ОАО «РЖД»;

– раннего обнаружения дефектных узлов элементов ходовых частей грузовых вагонов в пути следования поезда бесконтактным способом с помощью приборов промышленного тепловидения высокого разрешения и последующей обработки полученного инфракрасного видеоизображения методами машинного видения и распознавания образов.

По каналам связи выдается информация для принятия решений на рабочие места руководителей и специалистов структурных подразделений. Работа комплекса в реальном масштабе времени наблюдается на web-сайте СПД ОАО «РЖД».

В состав комплекса входят (рис. 2.11):

– постовое напольное оборудование, в структуре которого два комплекта выносных модулей с портатив­ными инфракрасными системами и дополнительны