Удосконалення технології обслуговування тональних рейкових кіл шляхом автоматизації контролю їх параметрів
Loading...
Date
2011
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В.Лазаряна
Abstract
UA: Дисертація присвячена питанням удосконалення технології обслуговування тональних рейкових кіл за допомогою автоматизації контролю їх параметрів. Запропоновано удосконалення технології обслуговування шляхом використання розроблених методів автоматичного виміру електричних параметрів тонального рейкового кола, визначення його стану за допомогою комплексного аналізу виміряних параметрів з використанням перетворення Фур’є, методу математичного моделювання, числових методів, аналізу статистичних даних, штучних нейронних мереж.
Визначені необхідні контрольні параметри для аналізу стану тональних рейкових кіл в комплексі, розроблені математичні моделі електричних процесів в рейкових колах при дистанційних вимірах, розроблена мажоритарна система діагностування з сезонним корегуванням ймовірностей, розроблений дослідний зразок автоматизованого апаратно-програмного комплексу для удосконалення технології обслуговування тональних рейкових кіл.
RU: Диссертация посвящена вопросам усовершенствования технологии обслуживания тональных рельсовых цепей с помощью автоматизации комплексного контроля их состояния современными аппаратно-программными средствами. В работе проведен анализ статистики отказов устройств железнодорожной автоматики, и в частности рельсовых цепей, рассмотрены эксплуатационные и технические требования, предъявляемые к обслуживанию тональных рельсовых цепей. Проведен анализ технологии обслуживания и используемых ней систем контроля и диагностирования рельсовых цепей как одного объекта, так и поэлементно. Проведенный анализ позволил выявить существующие недостатки в технологии обслуживании тональных рельсовых цепей и подтвердил актуальность и своевременность проведенных исследований и технических решений. Впервые разработаны математические модели электрических процессов в тональной рельсовой цепи, которые позволили автоматизировать процесс дистанционного определения электрических параметров тональной рельсовой цепи и исключить значительную часть времени и сил обслуживающего персонала при проведении данного рода работ. Правильность результатов и адекватность работы модели подтверждена аналитически и экспериментально. В работе усовершенствован метод расчета рельсовых цепей тональной частоты без изолирующих стыков, который учитывает их отсутствие с максимальной погрешностью и исключает возможность неправильного функционирования при исправности всех элементов рельсовой цепи. Впервые предложена система диагностирования, которая учитывает сезонную нагрузку на железную дорогу путем корректировки вероятностных характеристик, за счет чего исключаются резкие изменения апостериорных вероятностей и практически не используется время на переобучение вероятностной системы Осуществлена техническая реализация для усовершенствования технологии обслуживания путем формирования системы автоматического контроля и диагностирования параметров тональной рельсовой цепи. Использование данных методов и технических средств позволяет создать технологии обслуживания с автоматического контроля состояния тональной рельсовой цепи без участия оператора и перейти от планово-предупредительного обслуживания к технологии обслуживания по необходимости. Испытания разработанного экспериментального образца системы автоматического контроля на Приднепровской железной дороге показали, что использование такой системы позволяет уменьшить затраты труда и времени на 95,12%, повысить точность измерений, повысить безопасность для работников службы, производить прогнозирование возникновения элементарных отказов, предупреждая задержки поездов. Произведен расчет экономического эффекта, эксплуатационных затрат и срока окупаемости технологии при ее использовании в дистанции. Ожидаемый годовой экономический эффект для системы контроля составляет 1149,88 грн., а время окупаемости около 8 месяцев. Помимо экономического эффекта, усовершенствование технологии обслуживания с автоматизированным контролем параметров тональных рельсовых цепей дает и социальный эффект, так как в значительной мере уменьшается количество трудоемких ручных операций при плановых профилактических проверках, и уменьшается время нахождения обслуживающего персонала в зоне движения подвижного состава. Предложенные усовершенствования по повышению безопасности функционирования тональных рельсовых цепей путем автоматизации контроля их параметров, рекомендованы для внедрения на железных дорогах Украины.
EN: Dissertation is devoted to the questions of improvement of maintenance technology of tonal-frequency railway circuits by means of automation of control of their parameters. The improvement of maintenance technology is offered by the use of the worked out methods of the automatic measuring of electric parameters of tonal-frequency railway circuit, determination of his state by means of complex analysis of the measured parameters with the use of Fourier transform, method of mathematical design, numerical methods, analysis of statistical data, artificial neuron networks. The needed control parameters for the analysis of the state of tonal-frequency railway circuits in a complex are certain, the mathematical models of electric processes are worked out in railway circuits at telemetering, the majority system of diagnostic is worked out with correction of seasonal probabilities, the pre-production model of the automated hardware-programmatic complex is worked out for the improvement of technology of maintenance of tonal-frequency railway circuits.
RU: Диссертация посвящена вопросам усовершенствования технологии обслуживания тональных рельсовых цепей с помощью автоматизации комплексного контроля их состояния современными аппаратно-программными средствами. В работе проведен анализ статистики отказов устройств железнодорожной автоматики, и в частности рельсовых цепей, рассмотрены эксплуатационные и технические требования, предъявляемые к обслуживанию тональных рельсовых цепей. Проведен анализ технологии обслуживания и используемых ней систем контроля и диагностирования рельсовых цепей как одного объекта, так и поэлементно. Проведенный анализ позволил выявить существующие недостатки в технологии обслуживании тональных рельсовых цепей и подтвердил актуальность и своевременность проведенных исследований и технических решений. Впервые разработаны математические модели электрических процессов в тональной рельсовой цепи, которые позволили автоматизировать процесс дистанционного определения электрических параметров тональной рельсовой цепи и исключить значительную часть времени и сил обслуживающего персонала при проведении данного рода работ. Правильность результатов и адекватность работы модели подтверждена аналитически и экспериментально. В работе усовершенствован метод расчета рельсовых цепей тональной частоты без изолирующих стыков, который учитывает их отсутствие с максимальной погрешностью и исключает возможность неправильного функционирования при исправности всех элементов рельсовой цепи. Впервые предложена система диагностирования, которая учитывает сезонную нагрузку на железную дорогу путем корректировки вероятностных характеристик, за счет чего исключаются резкие изменения апостериорных вероятностей и практически не используется время на переобучение вероятностной системы Осуществлена техническая реализация для усовершенствования технологии обслуживания путем формирования системы автоматического контроля и диагностирования параметров тональной рельсовой цепи. Использование данных методов и технических средств позволяет создать технологии обслуживания с автоматического контроля состояния тональной рельсовой цепи без участия оператора и перейти от планово-предупредительного обслуживания к технологии обслуживания по необходимости. Испытания разработанного экспериментального образца системы автоматического контроля на Приднепровской железной дороге показали, что использование такой системы позволяет уменьшить затраты труда и времени на 95,12%, повысить точность измерений, повысить безопасность для работников службы, производить прогнозирование возникновения элементарных отказов, предупреждая задержки поездов. Произведен расчет экономического эффекта, эксплуатационных затрат и срока окупаемости технологии при ее использовании в дистанции. Ожидаемый годовой экономический эффект для системы контроля составляет 1149,88 грн., а время окупаемости около 8 месяцев. Помимо экономического эффекта, усовершенствование технологии обслуживания с автоматизированным контролем параметров тональных рельсовых цепей дает и социальный эффект, так как в значительной мере уменьшается количество трудоемких ручных операций при плановых профилактических проверках, и уменьшается время нахождения обслуживающего персонала в зоне движения подвижного состава. Предложенные усовершенствования по повышению безопасности функционирования тональных рельсовых цепей путем автоматизации контроля их параметров, рекомендованы для внедрения на железных дорогах Украины.
EN: Dissertation is devoted to the questions of improvement of maintenance technology of tonal-frequency railway circuits by means of automation of control of their parameters. The improvement of maintenance technology is offered by the use of the worked out methods of the automatic measuring of electric parameters of tonal-frequency railway circuit, determination of his state by means of complex analysis of the measured parameters with the use of Fourier transform, method of mathematical design, numerical methods, analysis of statistical data, artificial neuron networks. The needed control parameters for the analysis of the state of tonal-frequency railway circuits in a complex are certain, the mathematical models of electric processes are worked out in railway circuits at telemetering, the majority system of diagnostic is worked out with correction of seasonal probabilities, the pre-production model of the automated hardware-programmatic complex is worked out for the improvement of technology of maintenance of tonal-frequency railway circuits.
Description
Захист – 1 грудня 2011 р., Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В.Лазаряна
Keywords
удосконалення технології обслуговування, автоматизація контролю, рейкове коло, контрольовані параметри, дистанційне вимірювання, ймовірнісне діагностування, частотний аналіз, автоматизована система, усовершенствование технологии обслуживания, автоматизация контроля, рельсовая цепь, контролируемые параметры, дистанционное измерение, вероятностное диагностирование, спектральный анализ, автоматизированная система, maintenance technology improvement, control automation, railway circuit, controlled parameters, telemetering, probabilistic diagnosticating, frequency analysis, automated system, КАТЗ
Citation
Романцев І. О. Удосконалення технології обслуговування тональних рейкових кіл шляхом автоматизації контролю їх параметрів : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.20. Дніпропетровськ, 2011. 22 с.