СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО ПРОБЕГА ПО УЧАСТКАМ ОБРАЩЕНИЯ ЛОКОМОТИВА ПО ЗАПАСАМ ПЕСКА
METHOD FOR PREDICTING RESIDUAL MILEAGE ON LOCOMOTIVE CIRCULATION SITES BY SAND RESERVES

Изобретение относится к области организации проведения технического обслуживания тягового подвижного состава, а в частности к экипировке локомотивов песком, основанное на расчете остаточного пробега по участкам обращения локомотива по его запасам песка.
На сегодняшний день определение остаточного пробега по запасам песка осуществляет локомотивная бригада по опыту вождения поездов. В расчет принимается участок ведения поезда, вес и длина состава, погодные условия, которые влияют на объемы пескоподачи.
Количество запаса песка определяется локомотивной бригадой самостоятельно по звуку, отраженному от стенок песочного буфера при простукивании его корпуса, или визуально через смотровые окошки в корпусе песочного контейнера.
Недостатком данного способа является неточное определение запаса песка, при котором локомотив может остаться без песка во время проследования участка обращения, что может сказаться на безопасности движения поездов.
Также известен способ, взятый за прототип, и устройство для контроля и подготовки запаса песка в песчаном бункере пескоразбрасывающих устройств в транспортных средствах, в частности рельсовых транспортных средствах» (патент РФ №2409474), основанного на контроле уровня запаса песка с помощью датчика импульсов и отображения информации в контрольном пункте, в частности в зоне нахождения машиниста, например на панели приборов. С помощью диагностической системы контролируется поток песка, подаваемый по пескопроводу к инжектору, и сообщается на контрольный пункт о протекании потока песка мимо нее. В устройстве для осуществления указанного способа предусмотрен привод ячейкового колеса, который выполнен с возможностью регулирования посредством подходящего электронного блока управления. Производится измерение числа оборотов ячейкового колеса, после чего, с помощью таблицы или компьютера, также измеряется объем песка в единицу времени и отображается в виде расхода в единицу времени в контрольном пункте, преимущественно в зоне нахождения машиниста, и при достижении заданного эффективного времени эксплуатации в систему управления или в кабину машиниста подают соответствующий сигнал на обслуживание пескоразбрасывающего устройства.
Недостатком данного способа является использование статистических данных, накопленных конкретным локомотивом, и хранящихся в виде табличных данных на этом же локомотиве, а также прогнозирование остаточного расстояния до экипировки производится не в автоматическом режиме.
Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого способа, состоит в обеспечении запаса песка локомотива на участках обращения.
Технический результат заключается в оптимизация вождения поездов для отцепки локомотива для его экипировки.
Предлагаемый способ позволяет определить объемы запаса песка без механического воздействия на корпус бункера с помощью электронных датчиков, размещенных в каждом песочном бункере. Используя данные об остаточном количестве песка, можно осуществлять автоматическое прогнозирование вычислительными комплексами расстояния эксплуатации электровоза до следующей экипировки. Для этих целей требуется долгосрочное хранение используемых данных и последующее сравнение с ними текущих параметров.
Предлагается использование электронных уровнемеров песка, установленных в корпус каждого песочного бункера. Такие уровнемеры позволяют с высокой точностью определить вес оставшегося песка и передать измеренные значения в вычислительные комплексы для прогнозирования остаточного пробега и передачи измеренных значений в базу истории поездок.
База истории поездок содержит в себе данные записи по расходу песка каждого песочного бункера, содержащие информацию о перегоне, весе поезда, длине поезда, типа используемого локомотива и погодных условий. База истории поездок может сохраняться в энергонезависимой памяти локомотивных вычислительных комплексов или передаваться на стационарный вычислительный комплекс беспроводным или бесконтактным способом.
Для накопления базы истории поездок информацией о названии станций перегона, весе и длине поезда, используемого типа локомотива, погодных условий, станции назначения состава и список перегонов до станции назначения могут использоваться следующие источники информации:
- бортовые устройства измерения температуры наружного воздуха;
- электронные информационные системы владельца инфраструктуры (к примеру, ОАО «РЖД»);
- данные, вносимые локомотивной бригадой.
При использовании информационных систем должно быть выполнено информационное взаимодействие беспроводным или бесконтактным способами. Для внесения требуемой информации локомотивной бригадой может выступать система управления локомотивом оборудованная средствами ввода данных: сенсорные мониторы, механические клавиатуры, беспроводные терминалы ввода (к примеру, приложения на мобильных телефонах) связанные с системой управления.
Расчет прогноза остаточного пробега производится по алгоритму, раскрытому в блок-схеме прогнозирования остаточного пробега по запасам песка фиг. 1.
Описание блок-схемы:
1. Определение остаточного веса песка в каждом песочном бункере, с помощью уровнемеров.
2. Определение текущей станции и запрашивание из базы истории поездок данных по расходу песка предыдущими поездами на расчетном перегоне. При этом информация, получаемая из базы истории, соответствует типу локомотива и температуре внешней среды с точностью до 5 градусов Цельсия.
3. Получение данных из базы истории поездок, аппроксимируемых по данным значений веса и длины состава к весу и длине состава в расчетном поезде. В результате расчета полученные значения расхода песка по каждому бункеру усредняются и сравниваются с измеренными значениями в расчетном поезде.
4. Если усредненные значения расхода песка меньше измеренных по каждому бункеру, то повторяются действия 2 и 3 до достижения действия 5, но вместо текущей станции применяется конечная станция текущего перегона расчета и измеренные значения запаса песка по каждому бункеру уменьшаются на величину усредненных значений расхода песка каждый перегон.
5. Если усредненные значения расхода песка больше измеренных по каждому бункеру, то начальная станция текущего перегона расчета считается результатом прогнозирования. Результат прогнозирования может быть использован для уведомления машиниста, сервисных организаций, службы перевозок и т.д.
При движении по пути следования поезда, в конце каждого перегона вычислительные комплексы локомотива должны передавать данные о затраченном весе песка по каждой колесной паре или бункера совместно со следующими данными полученными, совместно или раздельно со стационарными вычислительными комплексами в базу истории поездок:
• тип используемого локомотива и количество его осей;
• вес состава;
• длина состава;
• название станций перегона;
• длина перегона;
• погодные условия.
При каждой передачи данных с локомотива, может производиться корректирующий описанный расчет прогнозирования на основании измеренного запаса песка на момент передачи данных.
Маршрут следования поезда определяется стационарными вычислительными комплексами на основании данных номера поезда, станции начала движения, конечной станции и станции начала прогнозирования.
Точность результата прогнозирования будет тем выше, чем больше записей в базе истории поездок.
Если в базе истории поездок отсутствуют записи по расходу песка требуемого для прогнозирования перегона, то прогнозирование прекращается и не может быть выполнено.
Прогнозирование расчета остаточного пробега осуществляется вычислительными комплексами локомотива и/или стационарными устройствами (серверами).
Для реализации действия 3 блок-схемы, возможно использование математических моделей нейронных сетей.