Анализ работы оборудования ВИКС, разработка мероприятий по повышению достоверности измеренийа (1219397), страница 9

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

Текст из файла (страница 9)

Таблица 4.4 – Группировка значений контактного нажатия

Группа №	1	2	3	4	5	6	7
Нажатие, Н	70-80	80-90	90-100	100-110	110-120	120-130	130-140
Кол-во совпадений	8	27	52	39	37	16	11

Составляем гистограмму по полученным значениям контактного нажатия.

Кол-во совпадений

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Рисунок 4.4 – Гистограмма групп совпадений по контактному нажатию

Опираясь на зависимость характера износа от контактного нажатия, указанную на рисунке 4.5, можно сказать, что на данном участке преобладает электромеханический износ с лёгким перевесом в сторону электрического износа. Это объясняется тем, что контактное нажатие в тоннеле, занимающим значительную часть инспектируемого участка относительно невелико. Соответственно в самом тоннеле будет преобладать электрический износ токоведущих частей, что подтверждается опытом его эксплуатации.

Зона электрического износа

Зона механического износа

Зона электромеханического износа

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Кол-во

совпадений

Рисунок 4.5 – Характер износа контактного провода.

Данные расчёты показывают, что на базе диагностических возможностей вагона ВИКС вполне можно заниматься мониторингом качества токосъёма и изучением характера износа контактного провода. Для этого, в программное обеспечение следует внести дополнение для обработки данных, получаемых с измерительного токоприёмника. Обработанные данные следует хранить в автоматизированной базе данных, где можно будет вести статистику и анализ качества токосъёма.

5 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ И ОБРАБОТКЕ ИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ.

После выявления несовершенства в работе диагностического оборудования вагона ВИКС встаёт вопрос о поиске альтернативы наиболее проблемным элементам. Прогресс не стоит на месте, и в данный момент разработано более совершенное диагностическое оборудование, которое вполне пригодно для эксплуатации в вагоне.

Первым элементом, подлежащим замене, является ультрафиолетовая камера DayCor II. Опыт показал сложность её эксплуатации и недостаточные углы обзора, не позволяющие достоверно оценивать степень повреждения гирлянды изоляторов. В качестве альтернативы можно использовать современную УФ камеру СогoСАМ504.

Модернизированный двухспектрапьный дефектоскоп фирмы CSIR-UVIRCO (ЮАР) типа СогoСАМ504, имеет более высокую чувствительность, большие углы поля зрения, развитые цифровые порты. Он может автономно вести цифровую запись информации с оптических и аудиоканалов. Малые масса и габариты, низкое энергопотребление и эргономичность позволяют использовать дефектоскоп при работе с ВИКС и с рук при пеших обходах. По своему внешнему виду она напоминает малогабаритную видеокамеру. Сравнительный анализ характеристик показывает, что реализация функции автоматического вывода из оптического тракта солнечного фильтра, позволяет повысить чувствительность в три раза, т.е. до 1 х 10^-18 Вт/см² в условиях ночного режима. При этом достоверность диагностики может быть увеличена в 1,5 раза, особенно при выявлении зарождающихся дефектов изоляции и работе камеры на пределе своей чувствительности.

Таблица 5.1 – Сравнение характеристик УФ камер.

Технические характеристики	Ультрафиолетовая камера DayCorll	Ультрафиолетовая камера СогoСАМ504
Спектральный диапазон	0,24 - 0.28 мкм
Максимальная чувствительность на дистанции 8 м:
день (с солнечным фильтром)
	3х10-18 Вт/см2
ночь (без фильтра)	нет	1х10-18 Вт/см2
Угол поля зрения, градусы	5x3,75	8x6
Автофокус, автоэкспозиция	есть
Цифровой интерфейс	нет	USB, RS485
Выход:
видео	PAL/NTSC	PAL/NTSC
аудио	нет	есть
Встроенный цифровой регистратор	нет	есть
Энергопитание:
сетевой адаптер 220/7,2 В	eсть
аккумулятор	внешний Ni-Cad	встроенный Li-ion
Время непрерывной работы, ч	1	02.май
Габариты, мм	275x175x180	302x165x125
Масса, кг	7,7	2,3

Камера имеет углы поля зрения 8x6 градусов, увеличенные на 60 - 70 % в сравнении с предыдущим вариантом. Это повышает производительность системы за счет возрастания количества одновременно обследуемых изоляторов с расстояния 8 м при объезде ВИКС. Ультрафиолетовая камера СогoСАМ504 имеет цифровые интерфейсы USB2.0, RS232, RS485. Это увеличивает скорость обработки данных, исключает из состава системы аналого-цифровой преобразователь, дает возможность дистанционно управлять камерой с компьютера при ее подстройке с учетом внешних условий. Камера имеет встроенный цифровой регистратор видео- и аудиоинформации, оптическое масштабирование канала. Она более чем в три раза легче, чем DayCoril. А встроенный в нее малогабаритный литий-ионный аккумулятор не требует отдельной сумки с жилетом для переноски громоздкого и тяжелого аккумулятора. Камера СогoСАМ504 имеет объективно лучшие характеристики в сравнении с уже установленной DayCorll. Возможности этой камеры могут помочь улучшить достоверность показаний за счёт больших углов обзора, а наличие современных интерфейсов облегчит персоналу вагона работу в этой области.

Однако остаётся проблема невозможности выявления повреждений изоляторов с обратной стороны гирлянды из-за направленности угла видимости камеры. Одним из путей решения этой проблемы может стать установка на ВИКС второй камеры. Первая ориентируется по ходу, а вторая - против хода движения. Тогда изоляторы будут обследованы со всех сторон при одном объезде, а вероятность пропуска дефектов снизится в 2 раза. Наряду с «тыльной» стороной изоляции, в поле зрения системы, установленной на вагоне, не попадает и изоляция тяговых подстанций, воздушных линий электропередачи, соседних путей станций. Восполнить эти пробелы необходимо пешими обходами с камерами, временно снятыми с вагона.

Для повышения результативности УФ диагностики целесообразно более активно и масштабно проводить обследования изоляции посредством пеших обходов КС. Особенно это касается мест, где изоляция объективно не попадает в поле зрения камеры с ВИКС (подстанции, анкерная изоляция, 10 кВ (СЦБ), ВЛ). При непосредственной работе электромеханика с изоляцией появляется возможность её обследования со всех сторон. Кроме того, при пеших обходах камера может работать с максимальной чувствительностью (режим накопления УФ сигнала), для удобства наведения и удержания объекта в поле зрения целесообразно использовать жесткий штатив с киносъёмочной головкой. При мобильной работе с ВИКС, из-за возникновения смазывания УФ изображений, работа камеры в режиме максимальной чувствительности и накопления УФ сигнала невозможна.

Следующим предложением в улучшении работы диагностического оборудования будет внедрение дополнительных режимов инспекции нестандартных участков пути. Как было замечено, при въезде в тоннель начинает слепнуть тепловизор, а программное обеспечение не учитывает нестандартные характеристики проходимого участка. Одним из вариантов является замена тепловизора на более чувствительный, работающий в большем диапазоне температур. Однако это экономически не выгодно из-за относительной немногочисленности тоннелей на железных дорогах. Возможно, будет проще установить вторую тепловизионную камеру, настроенную под температурный диапазон тоннельного участка и при заезде вагона в тоннель переключаться на неё. Или попробовать модифицировать тепловизор и внедрить автоматическую систему регулировки чувствительности тепловизионной системы вагона ВИКС, а в программное обеспечение добавить возможность выбора режима работы в нестандартных зонах, таких как тоннели.

Кроме того на базе вагона ВИКС следует начать собирать и анализировать данные о качестве токосъёма, основываясь на показателях силы контактного нажатия измерительного токоприёмника. Для этого следует учесть реалии Дальневосточной железной дороги, по большеё части укомплектованной электровозами типа “Ермак”. Токоприёмник вагона ВИКС следует заменить на токоприёмник серии ТАсС-10-01, аналогичный установленному на “Ермаках”. Информация о контактном нажатии должна храниться и анализироваться в специальных базах данных с высокой степенью автоматизации. Накопив статистику по контактному нажатию за определённый продолжительный период, можно будет сделать первичный анализ о качестве токосъёма на железной дороге.

Стоит так же наладить диалог между ЭЧК и сотрудниками вагона ВИКС по окончанию инспекционного выезда. Результатом данной конференции будет совместное обсуждение выявленных замечаний и создание статистической базы, в которую будут заноситься и исследоваться отклонения показателей от нормы. На сегодняшний день после инспекционного заезда к участку железной дороги, получившему штрафные баллы, высылается пешая команда для подтверждения или опровержения показаний вагона. Отсутствие налаженного диалога между ними ставит под сомнение достоверность снятых показаний. Создание общей базы диагностических показателей, к которой будут иметь доступ все ответственные лица, поможет систематизировать сбор и обработку данных для выявления причины отклонений от нормы и поиска решений по предотвращению их появлений в будущем.

Остаётся не до конца изученным поведение диагностического оборудования на больших скоростях движения вагона. Для повышения достоверности измерений следует выделить хорошо изученный участок железной дороги, который вагон ВИКС будет проходить на различных скоростях для калибровки диагностического оборудования. Результаты объездов должны заноситься в таблицу и анализироваться. В результате анализа мы получим закономерности в изменении съёма показателей оборудования при увеличении скорости прохождения образцового участка. Такая информация даст полное представление о достоверности показателей, получаемых с диагностических приборов вагона.

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ ВАГОНА ВИКС.

Модернизация вагона ВИКС предусматривает замену ультрафиолетовой камеры DayCor II на более современную камеру СогoСАМ504. Кроме того стоит рассмотреть возможность установки второй камеры, расположенной объективом против хода вагона, что позволит сократить кол-во выездов вагона и получать более детальную картину состояния изоляторов.

Экономическое обоснование предусматривает расчёт срока окупаемости работ по модернизации системы ультрафиолетовой диагностики. Срок окупаемости определяется по формуле:

где – единовременные капитальные вложения в модернизацию оборудования; – экономический эффект от внедрения современной аппаратуры, – текущие расходы на содержание и обслуживание вагона ВИКС.

6.1 Расчёт капитальных вложений на модернизацию вагона ВИКС

Капитальные вложения на модернизацию вагона ВИКС включают затраты стоимость приобретаемого оборудования и материалов длительного использования и затраты на монтаж оборудования .

Для расчёта капитальных вложений на модернизацию вагона ВИКС разрабатываются сметы на монтажные работы, материалы и оборудование (таблица 6.1, 6.2). Цены, приведённые в таблицах, взяты с официального сайта производителя продукции CoroCam [13].

Характеристики

Список файлов ВКР