Дистанционное диагностирование состояния стрелочных переводов по временной характеристике и спектральному составу токовой кривой
Loading...
Files
Date
2015
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. академика Лазаряна, Днепропетровск
Abstract
RU: Цель. Работа направлена на разработку и внедрение системы диагностирования стрелок, которая бы позволила дистанционно определять текущее состояние стрелочного перевода со всеми возможными неисправностями, постепенными и внезапными отказами, повреждениями, и в режиме реального времени сообщать об их появлении. Методика. Диагностирование состояния по анализу величин основных параметров стрелочных переводов предлагается осуществлять при помощи компьютера и аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Подключение для выполнения измерений целесообразно производить к шунту амперметра, установленного в рабочей цепи стрелочной питающей панели. АЦП преобразовывает
аналоговый сигнал падения напряжения на шунте в цифровой вид и передает его на компьютер, который сохраняет полученные данные на собственном носителе информации с целью их дальнейшей обработки и хранения. При помощи специального программного обеспечения, способного восстанавливать сигнал и строить его временную характеристику, а также раскладывать его на спектральные составляющие, производится анализ полученных данных. Анализ позволяет диагностировать состояние стрелок по изменению характера, значений и составу кривой тока. Результаты. Метод компьютерной диагностики получил практическое подтверждение возможности определения неисправностей, которые связаны как с механической, так и с электрической частью стрелочного перевода. При этом контролируются такие параметры, как: величина тока нормального перевода при работе на фрикцию; длительность перевода; правильность регулировки гарнитуры и узлов крепления; состояние электродвигателя. Научная новизна. Применение вычислительной техники при диагностировании состояния стрелочных переводов в процессе их эксплуатации (для контроля текущих величин технических показателей, анализа и хранения данных для всех видов стрелочных электроприводов с различными видами двигателей как постоянного, так и переменного тока) происходит посредством оцифровывания и записи сигнала с измерительного шунта стрелочной питающей панели. Практическая значимость. Предложенный метод позволяет своевременно,еще на начальных этапах образования дефектов деталей, неисправностей узлов или поломок механизмов,
обнаруживать и устранять их. Кроме этого, он приводит к снижению загруженности электромехаников при выполнении графика технического обслуживания. Внедрение диагностического анализа состояния стрелочного перевода с использованием компьютерной техники позволит определять появление неисправностей на ранних этапах их образования и предотвращать развитие трудноустранимых повреждений или необходимости их полной замены.
UK: Мета. Робота спрямована на розробку та впровадження системи діагностування стрілок, яка б дозволила дистанційно визначати поточний стан стрілочного переводу з усіма можливими несправностями, поступовими та раптовими відмовами й пошкодженнями, і в режимі реального часу повідомляти про їхню появу. Методика. Діагностування стану за аналізом величин основних параметрів стрілочних переводів пропонується здійснювати за допомогою комп'ютера та аналого-цифрового перетворювача (АЦП). Підключення для виконання вимірювань доцільно проводити до шунта амперметра, встановленого в робочій ланці стрілочної живильної панелі. АЦП перетворює аналоговий сигнал падіння напруги на шунт у цифровий вигляд та передає його на комп'ютер, який зберігає отримані дані на власному носії інформації з метою їх подальшої обробки та зберігання. За допомогою спеціального програмного забезпечення, здатного відновлювати сигнал та будувати його часову характеристику, а також розкладати його на спектральні складові, проводиться аналіз отриманих даних. Аналіз дозволяє діагностувати стан стрілок по зміні характеру, значень і складу кривої струму. Результати. Метод комп'ютерної діагностики отримав практичне підтвердження можливості визначення несправностей, котрі пов'язані як із механічною частиною стрілочного переводу, так і з електричною його частиною. При цьому контролюються такі параметри, як: величина струму нормального переводу при роботі на фрикцію, тривалість переводу, правильність регулювання гарнітури та вузлів кріплення; стан електродвигуна. Наукова новизна. Застосування обчислювальної техніки при діагностуванні стану стрілочних переводів у процесі їх експлуатації (для контролю поточних величин технічних показників, аналізу та зберігання даних для всіх видів стрілочних електроприводів із різними видами двигунів як постійного, так і змінного струму) відбувається за допомогою оцифровування та запису сигналу з вимірювального шунта стрілочної живильної панелі. Практична значимість. Запропонований метод дозволяє своєчасно, ще на початкових етапах утворення дефектів деталей, несправностей вузлів або поломок механізмів виявляти й усувати їх. Крім цього, він призводить до зниження завантаженості електромеханіків із виконання графіка технічного обслуговування. Впровадження діагностичного аналізу стану стрілочного переводу з використанням комп'ютерної техніки дозволить визначати появу несправностей на ранніх етапах їх утворення та запобігти розвитку ушкоджень, які важко усунути, або необхідності їх повної заміни.
EN: Purpose. Development and implementation the points system diagnostics that would allow determining remotely the current state of turnout with all possible faults, gradual and sudden failures, damages, and in real time to report about their appearance. Methodology. State diagnostics on the values analysis of turnout main parameters is proposed to carry out with the help of a computer and analog-to-digital converter (ADC). Connecting measurements performance is advisable to produce to a shunt ammeter, installed in the working circuit of the point feed panel. ADC converts the analog signal of lost volts at the shunt into digital form and transmits it to a computer which stores the received data on its own recording medium for their further processing and storage. There is special software that is capable to reconnect signal and construct its temporal characteristic as well as decompose it on the spectral components. Using it one can analyze the obtained data, which allows diagnosing state of points upon change the nature, values and composition of the current curve. Findings. The computer diagnosis method was confirmed in practice for possible indications of problems that are associated with both the mechanical part of the turnout and the electrical part of it, while controlling parameters such as the amount of current normal transition, when working on frictions, the duration of the transition, properly adjusted headset and attachment points, the state of the motor. Originality. The use of computer technology in the diagnosis of the state of turnouts during their operation to monitor the current values of technical indicators, analysis and storage for all types of electric switches with different types of engines both DC and AC occurs through digitization and recording signal from measuring shunt of point feeder panel. Practical value. The proposed method enables timely, still in the early stages of defect parts, damages or failures of nodes mechanisms to detect and eliminate them. In addition, it reduces the load on the electrical engineers during schedule maintenance. The introduction of a diagnostic analysis of the turnout using computer technology will allow defining the appearance of faults in the early stages of their formation and preventing development the difficult avoidable damages or necessity for their complete replacement.
UK: Мета. Робота спрямована на розробку та впровадження системи діагностування стрілок, яка б дозволила дистанційно визначати поточний стан стрілочного переводу з усіма можливими несправностями, поступовими та раптовими відмовами й пошкодженнями, і в режимі реального часу повідомляти про їхню появу. Методика. Діагностування стану за аналізом величин основних параметрів стрілочних переводів пропонується здійснювати за допомогою комп'ютера та аналого-цифрового перетворювача (АЦП). Підключення для виконання вимірювань доцільно проводити до шунта амперметра, встановленого в робочій ланці стрілочної живильної панелі. АЦП перетворює аналоговий сигнал падіння напруги на шунт у цифровий вигляд та передає його на комп'ютер, який зберігає отримані дані на власному носії інформації з метою їх подальшої обробки та зберігання. За допомогою спеціального програмного забезпечення, здатного відновлювати сигнал та будувати його часову характеристику, а також розкладати його на спектральні складові, проводиться аналіз отриманих даних. Аналіз дозволяє діагностувати стан стрілок по зміні характеру, значень і складу кривої струму. Результати. Метод комп'ютерної діагностики отримав практичне підтвердження можливості визначення несправностей, котрі пов'язані як із механічною частиною стрілочного переводу, так і з електричною його частиною. При цьому контролюються такі параметри, як: величина струму нормального переводу при роботі на фрикцію, тривалість переводу, правильність регулювання гарнітури та вузлів кріплення; стан електродвигуна. Наукова новизна. Застосування обчислювальної техніки при діагностуванні стану стрілочних переводів у процесі їх експлуатації (для контролю поточних величин технічних показників, аналізу та зберігання даних для всіх видів стрілочних електроприводів із різними видами двигунів як постійного, так і змінного струму) відбувається за допомогою оцифровування та запису сигналу з вимірювального шунта стрілочної живильної панелі. Практична значимість. Запропонований метод дозволяє своєчасно, ще на початкових етапах утворення дефектів деталей, несправностей вузлів або поломок механізмів виявляти й усувати їх. Крім цього, він призводить до зниження завантаженості електромеханіків із виконання графіка технічного обслуговування. Впровадження діагностичного аналізу стану стрілочного переводу з використанням комп'ютерної техніки дозволить визначати появу несправностей на ранніх етапах їх утворення та запобігти розвитку ушкоджень, які важко усунути, або необхідності їх повної заміни.
EN: Purpose. Development and implementation the points system diagnostics that would allow determining remotely the current state of turnout with all possible faults, gradual and sudden failures, damages, and in real time to report about their appearance. Methodology. State diagnostics on the values analysis of turnout main parameters is proposed to carry out with the help of a computer and analog-to-digital converter (ADC). Connecting measurements performance is advisable to produce to a shunt ammeter, installed in the working circuit of the point feed panel. ADC converts the analog signal of lost volts at the shunt into digital form and transmits it to a computer which stores the received data on its own recording medium for their further processing and storage. There is special software that is capable to reconnect signal and construct its temporal characteristic as well as decompose it on the spectral components. Using it one can analyze the obtained data, which allows diagnosing state of points upon change the nature, values and composition of the current curve. Findings. The computer diagnosis method was confirmed in practice for possible indications of problems that are associated with both the mechanical part of the turnout and the electrical part of it, while controlling parameters such as the amount of current normal transition, when working on frictions, the duration of the transition, properly adjusted headset and attachment points, the state of the motor. Originality. The use of computer technology in the diagnosis of the state of turnouts during their operation to monitor the current values of technical indicators, analysis and storage for all types of electric switches with different types of engines both DC and AC occurs through digitization and recording signal from measuring shunt of point feeder panel. Practical value. The proposed method enables timely, still in the early stages of defect parts, damages or failures of nodes mechanisms to detect and eliminate them. In addition, it reduces the load on the electrical engineers during schedule maintenance. The introduction of a diagnostic analysis of the turnout using computer technology will allow defining the appearance of faults in the early stages of their formation and preventing development the difficult avoidable damages or necessity for their complete replacement.
Description
С. Буряк: ORCID: 0000-0002-8251-785X; В. Гаврилюк: ORCID 0000-0001-9954-4478; О. Гололобова: ORCID 0000-0003-1857-8196; М. Ковригин: ORCID 0000-0001-5092-8307
Keywords
электропривод, стрелочный перевод, постоянный ток, переменный ток, анализ сигнала, диагностирование, временная зависимость, спектральный состав, панель питания, електропривод, стрілочний перевід, постійний струм, змінний струм, аналіз сигналу, діагностування, часова залежність, спектральний склад, панель живлення, electric switch, turnout, DC, AC, signal analysis, diagnosis, time dependence, spectral composition, feeder panel, КАТЗ
Citation
Буряк С. Ю., Гаврилюк В. И., Гололобова О. А., Ковригин М. А. Дистанционное диагностирование состояния стрелочных переводов по временной характеристике и спектральному составу токовой кривой. Наука та прогрес транспорту. 2015. № 2 (56). С. 39–57. doi: 10.15802/stp2015/42159.