СИСТЕМА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЛОКОМОТИВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и используется для автоматизированного вождения поездов, представляя собой неотъемлемую часть системы автоведения. Система осуществляет контроль, диагностирование и восстановление цепей локомотива.
Близким к заявляемому устройству является, существующая на сегодняшний день, аналоговая система диагностирования разработанная в 70-е годы. В известной системе принцип работы состоит в разделении цепей электровоза, с помощью ручного переключателя, на короткие участки и выявлении на этих участках обрыва и короткого замыкания по комбинации загорающихся контрольных ламп. Недостатком данной системы диагностирования является то, что контрольные ламы расположены в шкафу в машинном отделении электровоза, поэтому процесс диагностирования трудоемок, неудобен и требует затраты времени. Предлагаемая современная микропроцессорная система (заявляемое устройство), позволяет машинисту получать информацию о состоянии локомотива непосредственно в кабине машиниста на дисплее системы автовсдения. При этом информацию будет автоматически выводиться сразу же после обнаружения неисправности.
Имеющиеся на сегодняшний день наиболее близкое устройство позволяющее контролировать и фиксировать параметры работы электровоза это регистратор параметров движения - РПДА (патент №2238869 от 27.10.2004 г.). РПДА состоит из::
- блока регистрации, который осуществляет прием и обработку информации;
- датчика пути и скорости;
- блока коммутации;
- индикатора;
- пульта управления.
Регистратор имеет на порядок меньшее количество входных сигналов и позволяет по кодам, выводимым на примитивный индикатор, определять состояние тех или иных параметров.
Указанные недостатки полностью устраняются в предлагаемой системе диагностирования и восстановления работоспособности локомотива. Система диагностирования использует штатный графический дисплей системы автоведения и клавиатуру. Система постоянно подключена к цепям локомотива и имеет встроенное программное обеспечение, позволяющее обрабатывать получаемые сигналы и формировать текстовые и речевые информационные сообщения, при возникновении аварийной ситуации. Кроме этого система фиксирует все происходящие изменения (в цепях локомотива) во встроенную память. Новизна решения заключается в принципе отображения информации на экране. На экран выводится электрическая схема цепей управления с детальным отображением ключевых участков цепи. 15 экранов с отображением электрических схем позволяют контролировать 90% узлов и аппаратов локомотива. На основании оригинальных алгоритмов система диагностирования анализирует ситуацию в цепях управления и формирует информационное сообщение, которое выводится машинисту и параллельно заносится в память.
Предлагаемая система диагностирования и восстановления работоспособности локомотива построена на базе микропроцессорной системы управления, технический результат при ее использовании заключается в том, что во время работы машиниста на локомотиве, оборудованном этой системой диагностирования, имеется возможность, не выходя из кабины, в реальном времени получать достоверную информацию о состоянии цепей управления и аппаратов электровоза. При возникновении нештатной ситуации система автоматически сформирует сообщение с указанием номера провода или наименованием узла вышедшего из строя. Пример получение сообщения от системы диагностирования приведен на рисунке 1.
Система диагностирования, представляет собой несколько блоков БДК (блок диагностики и коммутации) установленных в непосредственной близости к центральной клеммной рейке. Внешний вид блока БДК приведен на рисунке 2. Схема блока БДК приведена на рисунке 3. Функциональная схема системы приведена на рисунке 4.
Для проверки состояния локомотива в неавтоматическом режиме необходимо войти в меню в системы автоведения и вывести на экран интересующую схему см. рисунок 5. На схеме красными точками обозначаются провода с отсутствующим напряжением, а зелеными точками обозначаются провода, на которых есть потенциал. Таким образом, система осуществляет анализ большого количества сигналов из ценой управления локомотива (более 210 проводов электровоза ЧС7 опрашиваются блоками системы), по результатам которого оценивается исправность низковольтной аппаратуры электровоза. При нахождении ошибок машинисту выдастся сообщение о неисправности и инструкция по дальнейшим действиям. При необходимости система способна устранить ряд неисправностей посредством сбора аварийных схем. В результате, система осуществляет контроль, диагностирование и восстановление цепей локомотива на всех этапах его работы:
Предрейсовая подготовка электровоза:
- комплексное автоматическое тестирование цепей управления, силовой схемы и тормозов локомотива при приемке в депо;
Постоянный автоматический контроль состояния электровоза в пути следования:
- текстовые и речевые сообщения об отказах и их локализации;
- возможность автоматического сбора аварийной схемы;
- фиксация отказов для объективной оценки ситуации при разборе действий локомотивной бригады в депо;
Обслуживание электровоза на техобслуживании и при текущем ремонте в депо:
- детальное графическое представление состояния цепей управления локомотива на экране позволяет повысить оперативность и качество обслуживания и ремонта.
- фиксация и выявление неисправности периодического характера, не проявляющиеся при осмотре в депо.
Применение подсистемы в локомотиво-ремонтном депо позволит получить экономический эффект от:
- облегчения труда машинистов и ремонтного персонала;
- повышения коэффициент готовности электровоза;
- увеличения пропускной способности дорог за счет сокращения времени простоя электровоза на перегоне;
- повышение качества обслуживания подвижного состава на ремонте в депо за счет ведения архива сбоев в процессе эксплуатации;
- уменьшения количества случаев вызовов вспомогательного локомотива;
- сокращения времени ремонтного персонала на поиск неисправности;
- сокращения времени обслуживания при регламентных работах.
Экономический эффект в эксплуатационном депо:
- повышение безопасности движения за счет оперативности выявления неисправности;
- устранение неисправностей в пути независимо от квалификации машинистов;
- автоматизация проверки цепей управления электровозом в пути следования и оперативное тестирование локомотива перед поездкой;
- сокращение количества опозданий поездов по причине длительного выявления неисправности;
- снижение вероятности затребования вспомогательного локомотива;
- облегчения труда машинистов.
Необходимо отметить, что указанный положи тельный эффект стал возможным т.к. система, является универсальной для любого типа локомотива.
Отмеченный технический результат достигается за счет того, что система диагностирования является микропроцессорной системой, которая постоянно подключена к цепям управления локомотива, и имеет канал обмена информацией CAN-интерфейс с внешними бортовыми системами управления и безопасности, которая использует в качестве средства отображения информации графический дисплей системы автоведения, при этом в качестве пульта управления применяется клавиатура системы автоведения.
Таким образом, в отличии от штатной аналоговой системы диагностирования ПУМ-Шкода, предлагаемая микропроцессорная система осуществляет автоматическую проверку цепей локомотива, фиксирует полученный результат во встроенную память, оперативно выявляет и локализует неисправность.
Проверка работоспособности локомотива осуществляется несколькими способами: стационарным и автоматическим.
1. Стационарная проверка, проводится при обслуживании локомотива. Осуществляется техническим персоналом депо, для чего необходимо активировать данную функция в меню системы.
2 Автоматическая проверка производится при выполнении поездной работы. В процессе движения система контролирует состояние цепей локомотива. При выявлении нештатных режимов активируется алгоритм по проверке цепи. Например, при пропадании питания на одном из контакторов мотор-вентиляторов:
- производится проверка отключения 462 АЗВ;
- производится проверка отключения реле 400 (вспомогательных машин);
- определяется состояние 418 выключателя (на пульте машиниста);
- проверяется состояние теплового реле - при разрыве блокировки производится опрос блинкерной сигнализации;
- проверяется включение реле времени 422;
- проверяется наличие питания на 212 контакторе (включение второй ступени MB). Если по истечении 10 секунд, после включения 1 ступени, не сработает реле времени система предложит собрать аварийную схему для вывода пусковых сопротивлений.
По результатам проверки формируется вывод, который высвечивается на экране и фиксируется блоком регистрации для записи на картридж. По результатам поездки формируется архив с временем и причиной неисправностей возникавших в процессе поездки.