Автоматизированные системы диагностики на железнодорожном транспорте

Диагностика и контроль подвижного состава и рельсового полотна являются одними из составляющих безопасности на железнодорожной дороге.

Для повышения безопасности движения, снижения количества отказов, в наше время широко развиваются средства диагностики подвижного состава. Для решения этой задачи применяют автоматизированные диагностические системы, которые должны выявлять следующие неисправности:

• -    контроль температуры буксового узла и заторможенных колёс;

• -    контроль волочения;

• -    контроль габаритных размеров вагонов;

• -    контроль сползания буксы с шейки оси и т.д.

На сегодняшний день используется такие системы контроля как:

• -    КТСМ (Комплекс технических средств многофункциональный), предназначен для теплового контроля буксовых узлов. КТСМ выявляют перегретые буксовые узлы в более 90% случаев при температуре шеек оси свыше 70°С, и в более 95% случаев — свыше 40°С. Вместе с тем, КТСМ определяют число вагонов и осей в них, имеют 12 дополнительных подсистем. Модуль КТСМ- 02 имеет 15 подсистем [1].

Недостатки КТСМ-02: применения магнитоиндукционных датчиков прохода колес:

• 1)    Наличие большой постоянной времени срабатывания (τ=2.5 мс), это влечет за собой то, что сканирование будет продолжаться не с поверхности буксового узла, а с других областей;

• 2)    Необходимость частой регулировки положения датчиков;

• 3)    Частые повреждения датчиков при возникновении непосредственного контакта последних с ободами колес подвижного состава.

• -    ПОНАБ (Прибор обнаружения неисправных (нагретых) аварийных букс).

Прибор содержит чувствительный элемент, который улавливает тепловую энергию, излучающаяся буксой (инфракрасное излучение), и преобразует эту тепловую энергию в электрический сигнал. ПОНАБ, настроенный на допустимую интенсивность инфракрасного излучения, обнаруживает превышение этой интенсивности и вырабатывает электрический сигнал, который и определяет перегретую буксу [2].

Недостатки ПОНАБ:

• 1)    Требуется часто корректировать коэффициент передачи усилителей, из-за изменения климатических условий;

• 2)    Устройствами обогрева не обеспечивается стабильная температура внутри напольных камер;

• 3)    Не обеспечивается постоянство чувствительности болометров и сопротивлений чувствительных элементов;

• 4)    Дают ложное показание на роликовые буксы.

• -    ДИСК-2 (Диагностическая информационная система контроля). Предназначена для повышения безопасности движения, контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда.

ДИСК - более современная система. Она показывает уровень нагрева, в то время, как ПОНАБ - только сам факт обнаружения неисправной буксы. В состав системы входят подсистемы:

• -    ДИСК-Б - обнаружение перегретых букс;

• -    ДИСК-К - обнаружение неровностей поверхностей колес;

• -    ДИСК-В - обнаружение волочащихся частей;

• -    ДИСК-Ц - централизация полученной информации.

• -    КЛУБ (Комплекс локомотивных устройств безопасности) устанавливается на тяговом и самоходном железнодорожном подвижном составе (локомотивы, дрезины) и содержит в себе      автоматическую

локомотивную сигнализацию (АЛС) и электронный локомотивный скоростеметр.

Вместе с тем, КЛУБ принимает и обрабатывает сигналы АЛС-Н и АЛС-ЕН, контролирует скорость движения и автостопное торможение, контролирует бдительность машиниста, исключает самопроизвольное движение [3].

Недостатки КЛУБ:

• 1)    Не проявляет своих особенных, положительных качеств на некодированных путях;

• 2)    Не предотвращает проезд запрещающего сигнала в случае, если при дальнейшем движении со скоростью 20 км/ч бригада потеряет бдительность. Еще меньшая его эффективность на перегонах. Ведь блок-участки, как правило, не 1000 м, а гораздо больше.

• -    САУТ (Система автоматического управления торможением поездов). Комплекс аппаратуры САУТ обеспечивает ограничение скорости движения поезда (или локомотива) в зависимости от того, какое показание на локомотивном светофоре, расстояния до конца блок-участка и допустимых скоростей движения. Кроме того, САУТ контролирует фактическую скорость движения, отслеживает пройденное расстояние, контролирует трогание на некодируемом участке пути [4].

В процессе разработки аппаратуры САУТ было выпущено несколько модификаций:

• -    САУТ-МП

• -    САУТ-УМ

• -    САУТ-Ц

• -    САУТ-Ц485

• -    УКСПС (Устройство контроля схода и волочения деталей подвижного состава, контролирует нижний габарит подвижного состава). Устройство УКСПС направлено на электрическое взаимодействие с приборами контроля у ДСП, а также с аппаратурой, которой управляется входной светофор, разрешающий или запрещающий составу проследовать с перегона на саму станцию в зависимости от состояния электроцепей устройства [5].

УКСПС состоит из:

• -    датчиков в количестве 5 штук — 3 для монтажа внутри

рельсовой колеи и 2 снаружи. Датчик УКСПС представляет собой 2 основания и 1 кронштейн;

• -  2-х планок — для электрического соединения болтов оснований

2-х смежных датчиков внутри рельсовой колеи;

• - 2-х изолированных перемычек — для электрического

соединения болтов оснований 2-х датчиков, монтируемых снаружи рельсовой колеи.

Принцип действия УКСПС

Основан на разрушении датчиков при прохождении по участку с УКСПС поездного состава с наличием сошедших с рельс колёсных пар или выходящих за пределы нижнего габарита частей. В результате повреждения кронштейнов увеличивается электрическое сопротивление цепи датчиков, планок и перемычек, что приводит к обесточиванию реле.

Недостатки:

• 1)    Образование микротрещин в металлических планках, сварных соединениях;

• 2)    Потеря электрического контакта в разных болтовых соединениях, вследствие незащищенности электрической цепи от климатических и динамических воздействий.