(495) 679-86-04

Система акустического контроля и диагностики электроприводов стрелочных. Исполнение СААКП (с удаленной передачей данных)

Назначение и область применения

Применение системы активного акустического контроля электроприводов стрелочных позволит внедрить принципиально новую систему технического обслуживания по состоянию, основанную на принципах автоматизации контроля и объективной оценки фактического состояния устройств.

Это позволит сэкономить трудозатраты путем исключения части регламентных работ из графика технологического процесса, сократить материальные затраты за счет продления срока службы отдельных компонентов и исключения из технологии смены электроприводов, не исчерпавших свой ресурс. Сократятся также и непроизводительные затраты от штрафных санкций за задержки поездов.

Система акустического контроля и диагностики электроприводов стрелочных СААКП

Концепция решения, краткое описание

Работа акустико-эмиссионной системы диагностики и контроля основана на регистрации и обработке потока акустических импульсов, фиксируемых пьезоэлектрическими преобразователями (ПАЭ).

Регистрация и измерение параметров АЭ сигналов начинается с преобразования акустических (ультразвуковых) колебаний объекта контроля в электрические сигналы посредством пьезоэлектрического преобразователя. Далее АЭ сигналы поступают на регистратор данных РД – электронное устройство, принимающее электрический сигнал от датчиков, преобразующее сигнал в цифровой формат и производящее расчет параметра MARSE.  Регистратор имеет 5 сигнальных каналов, обработка которых производится одновременно. Для решения данной задачи используются программируемые логические микросхемы (ПЛМ), т.к. каждый из каналов в такой микросхеме может обрабатываться независимо от других.

Далее информация поступает в концентратор данных КД - устройство, которое объединяет потоки информации, поступающие от беспроводных и проводных устройств и которое служит единым источником информации для системы АПК-ДК (или другой СТДМ).

Надежность передачи данных от РД к КД является важным требованием, поэтому была принята концепция наличия двух интерфейсов у РД СААКП: беспроводного и проводного, что дает возможность использовать беспроводный интерфейс там, где это возможно.

Как результат, система СААКП может быть представлена как набор подсетей. В одну подсеть входят один концентратор данных КД СААКП и несколько регистраторов данных РД СААКП. 

Функциональная схема сопряжения системы СААКП и АПК-ДК (СТДМ) может выглядеть так:

Функциональная схема сопряжения системы СААКП и АПК-ДК (СТДМ)

Беспроводная связь должна обладать максимально высокой надежностью в условиях железнодорожной станции. Наилучшим образом для решения этой задачи подходит технология ZigBee. Особенностью этого стандарта состоит в возможности развертывания самоорганизующихся сетей ячеистой структуры с ретрансляцией сообщений. Благодаря этому при нарушении связи между двумя точками сети вследствие, например, остановки колеса вагона вблизи ретранслятора, сеть может автоматически найти и установить другой маршрут для передачи данных.

Дальность распространения сигнала вне помещения  для типичных устройств, представленных на рынке, лежит в диапазоне от 800м до 3200м. Такое дальнодействие, особенно с учетом возможности ретрансляции сигнала в сети, представляется вполне достаточным.

Для проводной связи предлагается использовать физический интерфейс RS-485, регламентирующий способы передачи сигнала по дифференциальной шине. Интерфейс широко распространен в промышленных системах из-за свой простоты и надежности.

Дальность связи с использованием этой шины достигает 1200м, что достаточно для решения большинства задач связи в пределах одной станции. Расширение связи на большее расстояние возможно при применении нескольких концентраторов.

Состав системы

Система САКП состоит из:

·         пьезокерамических датчиков;

·         регистраторов данных (РД);

·         концентраторов данных (КД);

·         коммутационных кабелей;

·         внешних антенн.

Критерии оценки

Для каждого из электроприводов стрелочных, контролируемых СААКП, на ЛПД АПК-ДК передаются значения энергетического параметра MARSE для каждого из 5 каналов РД с привязкой к контролируемым узлам электропривода.

Посредством программного обеспечения система АПК-ДК производит оценку значения энергетического параметра. Оценка должна иметь три состояния - зеленый (удовлетворительное), желтый (предельное), красный (недопустимое).

Каждое из трех состояний оценки характеризуется минимальным и максимальным значениями энергетического параметра (диапазоном энергий). Расчет значения оценки энергетического параметра сводится к определению номера диапазона энергий, внутрь которого попадает зарегистрированное значение энергетического параметра.

Значения диапазона энергий должны зависеть как от номера канала РД СААКП (каждый из узлов электропривода имеет собственное значение диапазона энергий), так и от типа узла электропривода (любой из узлов электропривода может иметь различное конструктивное исполнение). Значения диапазонов энергий на каждый электропривод (акустический образ) должны храниться в АПК-ДК.

интерфейс RS-485 

В процессе испытания системы СААКП на дефектном и бездефектном редукторах были зарегистрированы следующие значения накопленной энергии АЭ излучения:

- от бездефектного редуктора – 9,29;

- для редуктора с дефектами – 19,65

 

Правовая защищенность

Патент РФ на изобретение №2477695 по заявке №2011127495. Дата приоритета: 05.07.2011 г. Патентообладатель: ООО «НТЦ Информационные технологии».

Патент РФ на изобретение №2486533 по заявке №2012107625. Дата приоритета: 29.02.2012 г. Патентообладатель: ООО «НТЦ Информационные технологии».

Патент РФ на полезную модель №112135 по заявке №2011133514. Дата приоритета: 10.08.2011 г. Патентообладатель: ООО «НТЦ Информационные технологии».

Ваш вопрос успешно отправлен.
x