Удосконалення методів експлуатації парків електродвигунів залізничних стрілочних переводів засобами інтелектуальних систем
Loading...
Date
2012
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Abstract
UK: У роботі отримано нове рішення комплексного завдання щодо удосконалення методів експлуатації парків електродвигунів (ЕД) залізничних стрілочних переводів засобами інтелектуальних систем. Розроблені методики та автоматизована технологія забезпечують експлуатацію парку електродвигунів на основі параметрів поточного технічного стану, без їх вилучення з приводу, за рахунок спектрального аналізу робочого струму ЕД. Сформульовано завдання щодо вибору оптимальної черговості ремонтів для парку ЕД стрілочних переводів, що враховує поточні та очікувані стани пристроїв.
Удосконалено методи моніторингу та діагностування ЕД, що використовують моделі інтелектуальних систем. Отримано нове рішення задачі діагностування електродвигунів засобами нечітко-статистичних експертних систем, які враховують як експертну, так і статистичну інформацію про процеси експлуатації технічних систем. Удосконалено моделі штучних нейронних мереж типу багатошаровий персептрон для діагностування ЕД постійного струму. На основі мереж Кохонена вирішено завдання із планування експлуатації парку електродвигунів, створено багаторівневі нейронної-мережеві моделі процесів експлуатації парків ЕД.
RU: В работе получено новое решение задачи усовершенствования методов эксплуатации парков электродвигателей (ЭД) железнодорожных стрелочных переводов (СП) средствами интеллектуальных систем. Разработанные методики и автоматизированная технология обеспечивают эксплуатацию парка ЭД на основе параметров текущего технического состояния, без извлечения электродвигателей из привода. Сформулирована задача выбора оптимальной очередности ремонтов для парка электродвигателей стрелочных переводов, которая учитывает текущие и прогнозируемые технические состояния устройств, определенные по индивидуальным моделям процессов их эксплуатации. Выполненные исследования и разработки позволяют перейти от планово-предупредительной замены двигателей к обслуживанию двигателей по их фактическому техническому состоянию. Мониторинг технического состояния электродвигателей реализован за счет спектрального анализа рабочего тока ЭД. Для каждого ЭД формируется индивидуальная модель, которая хранит в том числе и спектральные характеристики исправного состояния двигателя. Процедура мониторинга сравнивает текущий спектр двигателя со спектром исправного состояния из соответствующей индивидуальной модели ЭД. При обнаружении существенных различий спектров запускается процедура диагностирования, на выходе которой получают оценки достоверностей выявляемых неисправностей ЭД. Эти оценки сохраняются в индивидуальной модели ЭД, формируя временной ряд, который используется для прогнозирования технического состояния электродвигателя. Усовершенствованы методы диагностики ЭД СП, использующие модели интеллектуальных систем. Разработанные средства позволяют выявлять боль-шее число неисправностей ЭД, чем методы, применяемые на железных дорогах Украины. В работе получено новое решение задачи диагностирования электродвигателей средствами нечетко-статистических экспертных систем, которые учитывают как экспертную, так и статистическую информацию о процессах эксплуатации технических систем, повышая точность диагностирования состояний ЭД. Усовершенствованы модели искусственных нейронных сетей типа много-слойный персептрон для диагностирования ЭД постоянного тока железнодорожных СП, что позволило повысить число выявляемых неисправностей. На основе сетей Кохонена решена задача планирования эксплуатации парка электродвигателей, созданы многоуровневые нейронно-сетевые модели процессов эксплуатации парков ЭД постоянного тока по текущему техническому состоянию индивидуальных объектов. Разработан и внедрен в эксплуатацию аппаратно-программный комплекс диагностики электродвигателей постоянного тока железнодорожных стрелочных переводов, выявляющий неисправности в электродвигателях постоянного тока моделей ДП-0,18, ДП-0,25, МСП-0,15 и МСП-0,25. Произведен расчет оценки экономического эффекта от внедрения аппаратно-программного комплекса диагностики электродвигателей постоянного тока стрелочных переводов. Ожидаемый суммарный годовой экономический эффект от внедрения комплекса по дистанции дороги достигнет 65500 грн.
EN: In this paper, pointwork electric motor park exploitation methods are improved by means of intelligent systems. Developed procedures and automated technology provide electric motor (EM) park exploitation based on the parameters of the current technical state without removing EM from the drive by means of EM current spectral analysis. The task of choosing the optimal sequence of repairs to the EM park, taking into account current and expected states of devices, is formulated. EM monitoring and diagnosis methods are improved based on the intelligent system models. Fuzzy-statistical expert systems that take into account both expert and statistical information about the system technical state were used for EM diagno-sis problem solution. Artificial neural network models like multilayer perceptron were improved to diagnose direct current motors. Based on Kohonen networks multi-layer neural network models were developed for EM park exploitation planning.
RU: В работе получено новое решение задачи усовершенствования методов эксплуатации парков электродвигателей (ЭД) железнодорожных стрелочных переводов (СП) средствами интеллектуальных систем. Разработанные методики и автоматизированная технология обеспечивают эксплуатацию парка ЭД на основе параметров текущего технического состояния, без извлечения электродвигателей из привода. Сформулирована задача выбора оптимальной очередности ремонтов для парка электродвигателей стрелочных переводов, которая учитывает текущие и прогнозируемые технические состояния устройств, определенные по индивидуальным моделям процессов их эксплуатации. Выполненные исследования и разработки позволяют перейти от планово-предупредительной замены двигателей к обслуживанию двигателей по их фактическому техническому состоянию. Мониторинг технического состояния электродвигателей реализован за счет спектрального анализа рабочего тока ЭД. Для каждого ЭД формируется индивидуальная модель, которая хранит в том числе и спектральные характеристики исправного состояния двигателя. Процедура мониторинга сравнивает текущий спектр двигателя со спектром исправного состояния из соответствующей индивидуальной модели ЭД. При обнаружении существенных различий спектров запускается процедура диагностирования, на выходе которой получают оценки достоверностей выявляемых неисправностей ЭД. Эти оценки сохраняются в индивидуальной модели ЭД, формируя временной ряд, который используется для прогнозирования технического состояния электродвигателя. Усовершенствованы методы диагностики ЭД СП, использующие модели интеллектуальных систем. Разработанные средства позволяют выявлять боль-шее число неисправностей ЭД, чем методы, применяемые на железных дорогах Украины. В работе получено новое решение задачи диагностирования электродвигателей средствами нечетко-статистических экспертных систем, которые учитывают как экспертную, так и статистическую информацию о процессах эксплуатации технических систем, повышая точность диагностирования состояний ЭД. Усовершенствованы модели искусственных нейронных сетей типа много-слойный персептрон для диагностирования ЭД постоянного тока железнодорожных СП, что позволило повысить число выявляемых неисправностей. На основе сетей Кохонена решена задача планирования эксплуатации парка электродвигателей, созданы многоуровневые нейронно-сетевые модели процессов эксплуатации парков ЭД постоянного тока по текущему техническому состоянию индивидуальных объектов. Разработан и внедрен в эксплуатацию аппаратно-программный комплекс диагностики электродвигателей постоянного тока железнодорожных стрелочных переводов, выявляющий неисправности в электродвигателях постоянного тока моделей ДП-0,18, ДП-0,25, МСП-0,15 и МСП-0,25. Произведен расчет оценки экономического эффекта от внедрения аппаратно-программного комплекса диагностики электродвигателей постоянного тока стрелочных переводов. Ожидаемый суммарный годовой экономический эффект от внедрения комплекса по дистанции дороги достигнет 65500 грн.
EN: In this paper, pointwork electric motor park exploitation methods are improved by means of intelligent systems. Developed procedures and automated technology provide electric motor (EM) park exploitation based on the parameters of the current technical state without removing EM from the drive by means of EM current spectral analysis. The task of choosing the optimal sequence of repairs to the EM park, taking into account current and expected states of devices, is formulated. EM monitoring and diagnosis methods are improved based on the intelligent system models. Fuzzy-statistical expert systems that take into account both expert and statistical information about the system technical state were used for EM diagno-sis problem solution. Artificial neural network models like multilayer perceptron were improved to diagnose direct current motors. Based on Kohonen networks multi-layer neural network models were developed for EM park exploitation planning.
Description
О. Швець: ORCID 0000-0002-7175-2256
Захист – 08 червня 2012 р., Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Захист – 08 червня 2012 р., Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Keywords
парк електродвигунів, моніторинг, діагностування, нечітко-статистична експертна система, штучна нейронна мережа, експлуатація за поточним станом, оптимальне планування, парк электродвигателей, мониторинг, диагностирование, нечетко-статистическая экспертная система, искусственная нейронная сеть, эксплуатация по текущему состоянию, оптимальное планирование, electric motor park, monitoring, diagnosis, fuzzy-statistical expert system, artificial neural network, current state exploitation, optimal planning, КІТ
Citation
Швець О. М. Удосконалення методів експлуатації парків електродвигунів залізничних стрілочних переводів засобами інтелектуальних систем : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.20. Дніпропетровськ, 2012. 20 с.