Телеметрическая система грузового железнодорожного вагона

Актуальность

Согласно данным, опубликованным управлением государственного железнодорожного надзора Федеральной службы по надзору в сфере транспорта, в 2021 году наблюдался значительный рост крушений на железнодорожном транспорте, причинами которых были признаны: излом деталей тележки грузового вагона, отцепка вагонов в пути следования из-за нагрева букс и излом рельса под железнодорожным подвижным составом.

Цель

Разработать общую схему расположения телеметрической системы подвижного грузового железнодорожного состава.

Задачи

1. Найти и изучить информацию об устройстве грузового железнодорожного вагона.

2. Выявить перечень параметров, влияющих на техническое состояние грузового вагона.

4. Определить, каким образом можно осуществлять контроль данных параметров.

5. Найти и обобщить информацию о контрольно-измерительном оборудовании, имеющемся в промышленности.

6. Разработать схему размещения контрольно-измерительного оборудования грузового железнодорожного вагона.

7. Разработать общую схему расположения телеметрической системы подвижного грузового железнодорожного состава.

8. Представить результаты проектной работы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Персональный компьютер с установленным на нём ПО

Описание

На начальном этапе работы автор изучил устройство грузовых вагонов и показатели безопасной эксплуатации этого вида транспорта, исследовав и обобщив информацию о контрольно-измерительных приборах и способах передачи информации о состоянии вагона на пульт машиниста поезда. На следующем этапе автор проанализировал набор датчиков, необходимых для проведения контрольно-измерительных мероприятий устройств грузовых вагонов, и приступил к разработке схемы контроля состояния ж/д транспорта с использованием датчиков для предотвращения транспортных происшествий. Контрольно-измерительные приборы, используемые в схеме, позволяют оценить:

• массу размещённого груза в процессе погрузочных работ;
• деформацию несущих конструкций тележки;
• износ пружинных блоков;
• деформацию колёс;
• температуру букс колёсных пар.

Используемые датчики помогут также выявить дефекты железнодорожного полотна. Схема контрольно-измерительных приборов размещается в Блоке 1, который представляет собой моноблок, с размещёнными в нём контроллере, аварийном аккумуляторе и измерительном модуле.

Телеметрическая система представляет совокупность элементов (блоков), объединённых в общую сеть, в целях сбора соответствующей информации как на момент погрузки, так и в процессе следования грузового состава (Блок 1), и передачи полученных сведений от каждого Блока 1 к головному устройству, которое анализирует полученную информацию для формирования управляющего воздействия на Блок 1.

Блоки объединены общей кабельной сетью, которая обеспечивает питание и передачу данных от каждого блока, установленного на тележке, к головному устройству в кабине машиниста, где поступающая информация отображается на специальном мониторе. По каналам спутниковой связи Блок 2 передаёт данные в центр обработки данных АО РЖД.

Функционирование системы

Размещённые на железнодорожной тележке датчики подключаются к Блоку 1 на поверхности пустого вагона в состоянии покоя. При подключении каждый Блок 1 прописывается в головном устройстве. Датчики передают сканируемые параметры Блоку 1, где они оцениваются по заданному алгоритму. В случае превышения показаний по тому или иному виду измерений информация об этом передаётся на головное устройство. Информация о внештатной ситуации в приоритетном порядке доводится до машиниста и передаётся по радиоканалу в центр обработки данных АО РЖД.

Блок 1 вагонов, которые удаляются из движущего состава, исключается из системы управления, или Блок 1 вагонов, которые добавлены в движущийся состав, вносится в систему управления составом в случаях запланированного изменения состава.

В случае нештатной потери связи с головным устройством Блок 1 переходит в режим «АВАРИЯ». Энергопотребление при этом минимизируется. На монитор машиниста выводится номер вагона, с которым потеряна связь.

Результаты работы/выводы

Благодаря контрольно-измерительной системе сбора и обработки данных, установленной на каждой тележке вагона подвижного грузового железнодорожного состава, диспетчерский и управляющий персонал, обладая актуальной информацией в режиме реального времени, всегда сможет контролировать техническое состояние вагона, колёсных пар, степень износа механизмов и массу размещённого груза. Это поможет предотвратить поломки грузового вагона и не допустит схода железнодорожного состава с рельсов.

Перспективы использования результатов работы

В результате разработки и установки системы датчиков количество транспортных происшествий с участием железнодорожного транспорта будет стремиться к минимуму.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

АО НПЦ «МЕРА»