Мониторинг технического состояния электровозов переменного тока по расходу электроэнергии на тягу поездов

Внастоящее время широко развиваются методы диагностирования технического состояния локомотивов по данным бортовых микропроцессорных систем управления. В России в настоящее время такой мониторинг является действующей технологией системы технического обслуживания и ремонта локомотивов.

Основной проблемой реализации мониторинга является ограниченность набора датчиков в цепях локомотива. Увеличение количества датчиков ведёт кснижению надёжности и увеличению стоимости локомотива и его жизненного цикла, но повышает качество диагностической информации.

При этом целесообразно иметь интеграционные показатели технического состояния локомотива. В статье представлен программный продукт для ЭВМ по анализу технического состояния локомотива, по динамическим данным орасходе активной игенерации реактивной электроэнергии на тягу поездов. Программное обеспечение разработано на алгоритмическом языке Visual BASIC for Applications, встроенного в MS Excel, с использованием вероятностно-статистических методов анализа.

Основа метода для диагностирования технического состояния локомотивов в системе их мониторинга – сравнение динамики расхода активной игенерации реактивной энергий двух секций одного локомотива по принципу функционального бенчмаркинга. При мониторинге технического состояния локомотивов предлагается использовать понятие «предотказ», определяемый как работоспособное состояние локомотива при наличии внутренних скрытых дефектов или повреждений. Предотказ проявляется врасходе электроэнергии. Для анализа технического состояния электровозов переменного тока по расходу электроэнергии исходные данные должны обладать высокой степенью унимодальности, что определяется однотипностью условий эксплуатации.

Полученные врезультате анализа технического состояния локомотива, по динамическим данным о расходе активной и генерации реактивной электроэнергии на тягу поездов, итоговые данные можно использовать для определения дефекта, вызывающего изменение расхода электроэнергии, при заходе локомотива на техническое обслуживание и ремонт.

1. Мониторинг технического состояния и режимов эксплуатации локомотивов. Теория и практика / Под общей редакцией И. К. Лакина. – М.: ООО «Локомотивные Технологии», 2015. – 212 с.

2. Hedlund, E. H., Roddy, N. E., Gibson, D. R., Bliley, R. G., Pander, J. E., Puri, A., O’Camb, T. E., Lovelace, J. H., Steven, L. Apparatus and Method for Performance and Fault Data Analysis. US Patent 6,651,034 B1, 2003; US Patent 7,013,239 B2, 2006. Assignee: General Electric Company.

3. Лакин И. И. Мониторинг технического состояния локомотивов по данным бортовых аппаратнопрограммных комплексов / Дис… канд. техн. наук. – М.: МИИТ, 2016. – 211 с. [Электронный ресурс]: https://www.miit.ru/content/%D0 %94 %D0 %B8 %D1 %81 %D1 %81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0 %D1 %86 %D0 %B8 %D1%8F.pdf?id_wm=756728. Доступ 13.05.2020.

4. Аболмасов А. А. Управление техническим состоянием тягового подвижного состава в условиях сервисного обслуживания / Дис… канд. техн. наук. – М.: МИИТ, 2017. – 180 с. [Электронный ресурс]: https://docplayer.ru/49152812-Abolmasov-alekseyaleksandrovich-upravlenie-tehnicheskim-sostoyaniemtyagovogo-podvizhnogo-sostava-v-usloviyah-servisnogoobsluzhivaniya.html. Доступ 13.05.2020.

5. Пустовой В. Н., Лянгасов С. Л., Лакин И. К. Мониторинг нарушений режимов эксплуатации локомотивов по данным МСУ // Транспортная инфраструктура Сибирского региона: материалы 6 международной научно-практической конференции. – Иркутск, 2015. – С. 354–358.

6. Пустовой И. В. Разработка информационнодинамической модели управления сервисным техническим обслуживанием / Дис… канд. техн. наук – Омск: ОмГУПС, 2019. – 181 с. [Электронный ресурс]: https://www.usurt.ru/uploads/main/065/5b97add2b36f8/%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%9F%D1%83%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%98%D0%BB%D1%8C%D0%B8_%D0%92%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87%D0%B0.pdf. Доступ 13.05.2020.

7. Официальный сайт АО «Трансмашхолдинг». Раздел «Предприятия». [Электронный ресурс]: https://www.tmholding.ru/about_us/enterprises/. Доступ 13.05.2020.

8. Официальный сайт ООО «Уральские локомотивы». Раздел «Продукция». [Электронный ресурс]: http://ulkm.ru/produkciya/. Доступ 13.05.2020.

9. Головин В. И., Наговицын В. С. АСУ с функцией безопасности для электровоза 2ЭС6 / Сайт «СЦБИСТ». 2018, № 4. [Электронный ресурс]: http://scbist.com/. Доступ 13.05.2020.

10. Семченко В. В., Лакин И. К., Чмилёв И. Е. Эксплуатация и техническое обслуживание электронных систем управления электровозов переменного тока. – Красноярск: Издательство дорожного центра внедрения Красноярской железной дороги, 2010. – 72 с.

11. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. [Электронный ресурс]: http://docs.cntd.ru/document/1200009481. Доступ 13.05.2020.

12. ГОСТ 27.002-2015. Надёжность в технике (ССНТ). Термины и определения. [Электронный ресурс]: http://docs.cntd.ru/document/1200136419. Доступ 13.05.2020.

13. Липа К. В., Гриненко В. И., Лянгасов С. Л., Лакин И. К., Аболмасов А. А. и др. Способ технического диагностирования оборудования локомотива и устройство для его осуществления. Патент на изобретение от 21.07.2017 г. № 2626168. [Электронный ресурс]: https://yandex.ru/patents/doc/RU2626168C2_20170721. Доступ 13.05.2020.

14. Липа К. В., Гриненко В. И., Лянгасов С. Л., Лакин И. К., АболмасовА. А. и др. Способ управления обслуживанием иремонтом железнодорожного транспорта и система для его осуществления. Патент на изобретение от 24.10.2013 г. №2569216. [Электронный ресурс]: https://yandex.ru/patents/doc/RU2569216C2_20151120. Доступ 13.05.2020.

15. Официальный сайт НИИТКД. Раздел «Локомотивное хозяйство». [Электронный ресурс]: http://niitkd.com/locomotivnoe/ekspluatatsiya/аппаратно-программный-комплекс-борт-detail. Доступ 13.05.2020.

16. Овчаренко С. М. Повышение эффективности системы диагностирования тепловозов / Дис… док. техн. наук. – Омск: ОмГУПС, 2007. – 366 с. 17. Официальный сайт компании «АВП Технология». Раздел «Мониторинг». [Электронный ресурс]: https://avpt.ru/projects/monitoring-i-kontrol/. Доступ 13.05.2020.

17. Тихменев Б. Н., Трахтман Л. М. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. – М.: Транспорт, 1980. – 471 с.

18. Капустин Л. Д., Копанев А. С., Лозановский А. Л. Особенности устройства и эксплуатации электровоза ВЛ80Р. – М.: Транспорт, 1979. – 175 с.

19. Горбань В. Н., Донской А. Л., Шабалин Н. Г. Электронное оборудование электровоза ВЛ80: Ремонт и техническое обслуживание. – М.: Транспорт, 1984. – 184 с.

20. Электровоз ВЛ80Р. Руководство по эксплуатации – М.: Транспорт, 1982. – 541 с.

21. Электровоз ВЛ85. Руководство по эксплуатации. – М.: Транспорт, 1986. – 572 с.

22. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К). Руководство по эксплуатации. – Кн. 1. Электрические схемы. – Новочеркасск, 2004. – 248 с.

23. Капустин Л. Д., Копанев А. С., ЛозановскийА. Л. Надёжность и эффективность электровозов ВЛ80Р в эксплуатации. – М.: Транспорт, 1986. –240 с.

24. Семченко В. В., Власьевский С. В. Устройство для повышения коэффициента мощности выпрямительно-инверторного преобразователя однофазного переменного тока. Патент на полезную модель № 192613 от 24.09.2019. [Электронный ресурс]: https://yandex.ru/patents/doc/RU192613U1_20190924. Доступ 13.05.2020.

25. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2020613912 Российская Федерация. Программа анализа энергоэффективности электровозов переменного тока с выпрямительноинверторными преобразователями / Семченко В. В., Лакин И. К. и др.; правообладатель Акционерное общество «Дорожный центр внедрения Красноярской железной дороги» № 2019665780 заявл. 05.12.2019; опубл. 24.03.2020. – 1 с.

26. Осетрова И. С., Осипов Н. А. Microsoft Visual Basic for Application. – СПб.: НИУ ИТМО, 2013. – 120 с.

27. ВентцельЕ. С.Теория вероятности: Учебник. – 12-е изд., стер. – М.: Юстиция, 2018. – 658 с.

28. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1996. – 638 с.

29. Динамическая индуктивность. [Электронный ресурс]: http://www.transportine.ru/inets-455-2.html. Доступ 13.05.2020. 31. Захарченко Д. Д., Ротанов Н. А. Тяговые электрические машины. – М.: Транспорт, 1991. – 343 с.