Пояснительная записка (1192626), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

На входы данного прибора поступают значения площадей соответствующих сегментов кривой, после чего происходит их сравнение и если значения находятся в пределах допустимой погрешности, подприбор определяет их как равные, алгоритм описан на примере четвертой зоны.

На первом этапе алгоритма происходит сравнение площадей S₁ и S_2. После данного сравнения логический сигнал 0 или 1 в зависимости от результата поступает на «case» структуру. Данная структура позволяет производить ветвление алгоритма, в зависимости от поступающего на нее сигнала (рисунок 3.13).

Рисунок 3.13 – Сравнение сегментов кривой

В случае, если на вход структуры поступает логическая 1, следующим этапом происходит сравнение сегментов S₃ и S₄ . В случае равенства этих двух сегментов система согласно алгоритму тестирования определяет состояние ВИП, как исправный. В случае если равенства третьего и четвертого сегментов нет, логический 0 подается на следующую «case» структуру, в которой выполняется операция сравнения S₃ > S₄ (рисунок 3.14)

Рисунок 3.14 – Этап алгоритма

В случае, если данное сравнение является справедливым, тогда система обозначает обрыв второго плеча, в противном случае обрыв первого.

В случае если S₁ и S₂ не равны, то на «case» структуру, которая отвечает за сравнение S₃ и S₄ подается логический 0. Если S₃ и S₄ равны, то логическая единица подается на «case» структуру, которая отвечает за операцию S₁ >S₂ , если данное утверждение справедливо то произошел четвертого плеча, в противном случае 3. В том случае если S₃ и S₄ не равны, то на последующую структуру «case» поступает логический 0, в этом случае выполняется операция S₁+ S₃ >S₂+ S₄ (рисунок 3.15).

Рисунок 3.15 – Определение обрыва плеча

В случае если данное утверждение справедливо, то произошел обрыв седьмого плеча, в противном случае восьмого.

Аналогичным образом алгоритм обрабатывает данные при работе со второй и третьей зоной регулирования. Стоит отметить, что при работе четвертой зоны регулирования пятое и шестое плечи не включаются. При работе второй зоны не задействуются пятое и шестое плечо, в третьей зоне первое и второе.

3.4 Технико-экономическая оценка разработанной системы диагностирования ВИП

Данный раздел посвящен обоснованию экономического эффекта от использования автоматизированной системы диагностики ВИП электровоза переменного тока. Применение данной системы позволит в значительной мере сократить затраты по обслуживанию электровозов, так как анализируя показания данной системы появится возможность отправлять электровозы на ремонт, только после возникновения необходимости, не снимая с линии исправные локомотивы, что позволит исключить не нужные простои техники. Также стоит отметить, что использование данной системы позволит доставить локомотив с поврежденным ВИП в депо «своим ходом», используя те режимы работы, в которых не участвуют поврежденные плечи, что позволит сократить издержки по транспортировке [27,29,33,54].

Использование данной системы позволит мгновенно определять место неисправности, что в свою очередь позволяет сократить время ремонта и позволит не затрагивать неповрежденные участки, что исключит возможность влияния человеческого фактора. Разработанная система диагностирования позволит усовершенствовать процесс ремонта за счет автоматизированного процесса обнаружения повреждений. Данная система имеет широкий спектр применения и может использоваться, как на электровозе в процессе эксплуатации, так и в стендовом режиме в депо для поиска неисправности, и для проведения послеремонтных испытаний. Также стоит отметить, что в масштабах ОАО «РЖД» стоимость разработки и внедрения данной системы в работу на электровозы будет не существенна по сравнению с экономическим эффектом, который будет достигнут в ходе ее применения.

Прежде чем выявить и рассчитать эффект от использования готовой системы на электровозе необходимо определить стоимость разработки готового приложения. Для разработки системы диагностики необходимы следующие компоненты:

– ноутбук;

– ПО;

Сметная стоимость данных компонентов представлена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Сметная стоимость оборудования для реализации разработанной автоматизированной системы диагностирования ВИП

На разработку программного модуля требуется 522 часов.

Таким образом, стоимость работы специалиста по созданию законченного приложения можно рассчитать по формуле:

. _(3.1)

где – трудозатраты на проектирование существующим способом;

– заработная плата (руб./месяц);

– среднее число рабочих дней в месяце;

– количество рабочих часов в день.

Таким образом, затраты на написание приложения составят:

(3.2)

Тогда полная стоимость разработки программного модуля системы диагностирования можно рассчитать по формуле:

, (3.3)

где ­– общие затраты на создание приложения;

– стоимость программного и технического обеспечения;

– затраты на работу разработчика.

(3.5)

Сметная стоимость оборудования для системы диагностирования для применения ее в стендовом режиме.

Таблица 3.2 – Сметная стоимость оборудования для реализации разработанной автоматизированной системы диагностирования ВИП

Таким образом, стоимость оборудования для установки на один электровоз составляет

Расчет экономической эффективности проведем на примере Хабаровского депо на базе, которого базируется и обслуживается 218 электровозов (по данным декабря 2016 года). В среднем ежегодное плановое обслуживание проходят 10% от локомотивов депо, а также 2% приходятся на неплановый ремонт, т.е. исходя из парка Хабаровского депо это 27 единиц электровозов. После снятия ВИП с электровоза, работники депо выполняют поиск неисправного плеча, что в среднем занимает, 5.5 часов, соответственно экономия, на ремонте одного ВИП составит 10.5 часов, так как диагностику и поиск неисправности необходимо проводить до и после ремонта. Данная система фактически в реальном времени сможет показать неисправность системы. Час простоя электровоза составляет 826 рублей, соответственно ежегодная экономия, только за счет сокращения времени простоя составит 234 171 рубль.

Также отметим, что сотрудники занимающие ремонтом ВИП затрачивают меньше времени, следовательно, в освободившееся время могут заниматься другой деятельностью. В ремонте ВИП участвуют четыре человека. Согласно внутреннему локальному акту по начислению заработной платы час оплаты труда сотрудника депо составляет 119 рублей. Поэтому выгода от экономии на заработной плате сотрудника составит 134946 рублей в год. Таким образом, общая выгода от внедрения автоматизированной системы диагностики на примере депо Хабаровск II составляет 369117 рублей за год. Исходя из полученных данных, срок окупаемости системы автоматизированной диагностики ВИП составит:

лет. (3.6)

Заключение

Данная ВКР представляет собой научно-исследовательскую работу, результатом которой является автоматизированная система диагностирования неисправностей ВИП электровоза переменного тока.

В ходе работы решены следующие задачи:

– выполнено исследование электромагнитных процессов, протекающих в ВИП электровоза, как в исправном состоянии, так и при обрывах различных плеч. На основе исследований предложена математическая модель, описывающая кривую выпрямленного напряжения ВИП;

– по полученной математической модели выявлены диагностические признаки, реализованные в новом алгоритме определения обрывов плеч на IV, III и II зонах регулирования;

– предложена автоматизированная система диагностики неисправности ВИП, включающая в себя как программную, так и аппаратную часть;

– выполнено экономическое обоснование разработки системы, которое показало, что примерный срок окупаемости автоматизированной системы, при внедрении ее в локомотивное депо составит 1,7 года.

Список использованных источников

1 Cоколов С.Д. Полупроводниковые преобразовательные агрегаты тяговых подстанций [Текст] / С. Д. Соколов, Ю.М. Бей, Я.Д. Гуральник, О.Г. Чаусов. – М.: Транспорт, 1979. – 264 с.

2 Шабалин, Н.Г. Новые возможности диагностики полупроводниковых преобразователей / Н. Г. Шабалин, С. М. Курмашев, Е. Б Зазыбина // Локомотив, – 2002. - № 7. – С. 29 – 30.

3 Бузмакова, Л.В. Причинно-следственные связи дефектов и признаков их проявления в выпрямительно-инверторных преобразователях электровозов переменного тока [Текст] / Л.В. Бузмакова // Транспорт Урала. – 2008. – № 2(17). – С. 42 – 46.

4 Костюков В.Н. Диагностика оборудования электрических цепей электропоездов при отладке и приемо-сдаточных испытаниях / В.Н. Костюков, А.В. Костюков, Д.В. Казарин // Контроль и диагностика. 2010. № 1. – С. 26 – 35.

Характеристики

Список файлов ВКР