Научная статья на тему 'Основные требования и принципы создания бортовых систем диагностики локомотивов'

Основные требования и принципы создания бортовых систем диагностики локомотивов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
545
75
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДИАГНОСТИРОВАНИЕ / ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ / ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ / DIAGNOSIS / TECHNICAL CONDITION / DIAGNOSTIC EQUIPMENT / ONBOARD DIAGNOSTIC SYSTEMS

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Боднарь Е. Б.

Цель. Обоснование основных принципов построения бортовых систем диагностирования локомотивов и выбор высокопроизводительного и надежного интерфейса для обмена информацией бортовых систем диагностирования. Методика. Задача получения достоверной и адекватной информации о техническом состоянии технического объекта решается с использованием и соблюдением основных принципов современных ЭВМ. Результаты. Выбран высокопроизводительный и надежный интерфейс для обмена сообщениями между различными блоками систем управления и бортовых систем диагностирования, свойствами которого является необходимая высокая скорость обмена, высокая вероятность и низкий уровень ошибок передачи информации. Научная новизна. Сформулированы основные принципы построения бортовых систем диагностирования локомотивов, соблюдение которых обеспечит накопление достоверной и адекватной информации о техническом состоянии, необходимой для организации его обслуживания и ремонта. Практическая значимость. Спроектированное с использованием изложенных требований и принципов диагностическое оборудование будет влиять на техническое состояние локомотива, повышение вероятности его безотказной работы, производительность труда локомотивных и ремонтных бригад. Внедрение бортовых и стационарных систем диагностирования локомотивов позволит существенно усовершенствовать систему их содержания и оптимизировать расходы на проведение технического обслуживания (ТО) и текущих ремонтов (ТР). Кроме этого, накопленная с помощью бортовых комплексов информация об изменении диагностических параметров будет использоваться для создания математических

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Боднарь Е. Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

BASIC REQUIREMENTS AND PRINCIPLES OF CREATION ONBOARD DIAGNOSTIC SYSTEMS OF LOCOMOTIVES

Purpose. Justification of the basic principles of construction on-board diagnostic systems locomotive and choose from high-performance and reliable interface for the exchange of information on-board diagnostic systems. Methodology. Problem of getting correct and adequate information about the technical state of the technical object is solved with the use and compliance of the fundamental principles of modern computers. Findings. High-performance and reliable interface to exchange messages between different units of management systems and on-board diagnostic systems was selected. Properties which are required high data rate, high reliability and low error rate of information transfer. Originality. The main principles of building on-board diagnostic systems which ensure compliance locomotives accumulation of accurate and adequate information about the technical condition which is necessary to organize its maintenance and repair were formulated. Practical value. Diagnostic equipment designed with use of requirements set forth above and principles will affect the technical condition of the engine, increasing the likelihood of uptime, productivity and locomotive repair teams. The introduction of on-board diagnostic systems and stationary locomotives will significantly improve the system and optimize their maintenance costs of maintenance and repairs. Besides, information about diagnostic parameters changing accumulated with the aim of airborne systems will be used in order to create mathematical models that, in turn, will organize a system of maintenance and predict the technical condition of locomotives.

Текст научной работы на тему «Основные требования и принципы создания бортовых систем диагностики локомотивов»

Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)

ЕКСПЛУАТАЦ1Я ТА РЕМОНТ ЗАСОБ1В ТРАНСПОРТУ

УДК 629.42.05.047.36

е. Б. БОДНАР1*

1 Каф. «Локомотиви», Днiпропетровський нацюнальний уншерситет залiзничного транспорту iменi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Днтропетровськ, Укра!на, 49010, тел. +38 (056) 373 67 62, ел. пошта melnar78@gmail.com

ОСНОВН1 ВИМОГИ ТА ПРИНЦИПИ СТВОРЕННЯ БОРТОВИХ СИСТЕМ Д1АГНОСТУВАННЯ ЛОКОМОТИВ1В

Мета. Обгрунтування основних принципiв побудови бортових систем дагностування локомотивiв та вибiр високопродуктивного й надiйного штерфейсу для обмшу iнформацieю бортових систем дiагностування. Методика. Задача отримання достовiрно! та адекватно! шформаци про технчний стан технiчного об'екту вирiшуeться з використанням i дотриманням основних принцитв сучасних ЕОМ. Результата. Обрано високопродуктивний i надiйний iнтерфейс для обмшу поввдомленнями мгж рiзними блоками систем управлшня й бортових систем дiагностування, властивостями якого е необхщна висока швидк1сть обмiну, висока вiрогiднiсть i низький рiвень помилок передачi шформаци. Наукова новизна. Сформульовано основн принципи побудови бортових систем дiагностування локомотивiв, дотримання яких забезпечить накопичення достовiрно! та адекватно! iнформацi! про техтчний стан, що необхвдна для оргашзаци його обслуговування й ремонту. Практична значимкть. Спроектоване з використанням викладених вимог та принципiв дiагностичне обладнання буде впливати на технiчний стан локомотива, шдвищення ймовiрностi його безвщмовно! роботи, продуктивнiсть працi локомотивних та ремонтних бригад. Впровадження бортових i стацiонарних систем дiагностування локомотивiв дозволить суттево вдосконалити систему !х утримання й оптимiзувати витрати на проведення технiчного обслуговування (ТО) та поточних ремонпв (ПР). Крiм цього, накопичена за допомогою бортових комплексiв шформащя про змiну дiагностичних параметрiв буде використовуватися для створення математичних моделей, що, у свою чергу, дозволить оргашзувати систему утримання та прогнозувати технiчний стан локомотивiв.

Ключовi слова: дiагностування; технiчний стан; дiагностичне обладнання; бортовi системи дiагностування

Вступ

Подальше удосконалення та шдвищення ефективносп затзничного транспорту можливе на основ1 впровадження досягнень науково-техн1чного прогресу i, в першу чергу, за раху-нок удосконалення технiчних засобiв та шфра-структури залiзничного транспорту та змен-шення шкiдливого впливу на навколишне сере-довище. Серед завдань, яю необхiдно вирiшу-вати в першу чергу, е зниження витрат на технiчне обслуговування i ремонт за рахунок полшшення показникiв надiйностi i ремонто-придатносп, зменшення трудомiсткостi i три-

валосп простою на планових видах ремонту, застосування штелектуальних систем дiагнос-тування, а також формування та впровадження сервюно! системи обслуговування тягового ру-хомого складу.

Резервом шдвищення надшносп локомоти-вiв е перехiд вiд планово-попереджувального обслуговування i ремонту до обслуговування i ремонту з урахуванням дшсного технiчного стану. Використання цiеi стратеги обслуговування локомотивiв вимагае широкого застосування засобiв i методiв автоматизованого контролю i дiагностування. У зв'язку з цим виникае необхщшсть забезпечення такоi властивостi

Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)

локомотива та його систем, яка дозволяла б до-стовiрно визначити його техшчний стан з мш> мальними витратами.

Впровадження бортових i стащонарних систем дiагностування локомотивiв дозволить сут-тево удосконалити систему !х утримання та оп-тимiзувати витрати на проведення технiчного обслуговування (ТО) та поточних ремонтiв (ПР). Для накопичення i використання дiагнос-тично! шформацп на залiзницях Украши давно назрша необхiднiсть створення Центру комплексного дiагностування локомотивiв. Основною задачею такого центру е створення системи мо-шторингу технiчного стану кожного локомотива, що в перспективi дозволить в масштабi реального часу ощнювати технiчний стан локомотива та прогнозувати його змiну. Необхiднiсть створення тако! структури зумовлена досл> дженнями в напрямку створення штелектуаль-них локомотивiв. Апаратно-програмнi засоби такого локомотива повинш забезпечувати ш-тероперабельнiсть за рахунок сумiсностi вщпо-вiдних команд, що поступають на локомотив шд час руху i з локомотива в Центр комплексного дiагностування для зберiгання в стандарт-них блоках пам'ятi шформацшно-обчислю-вально! системи.

В результатi аналiзу структур систем авто-матизованого контролю i дiагностування на локомотивах, яю створюються в Укра1ш, з'ясовано, що единого тдходу та вимог до бортових та стащонарних систем дiагностування локомотивiв не створено. Окремi розробки в цьому напрямку виршують локальнi пробле-ми i не передбачають комплексного пiдходу до створення бортових i стацiонарних систем дiаг-ностування. На 47 засiданнi ради по залiзнич-ному транспорту кра!н СНД i Балтики затвер-джеш основнi принципи та критерп техшчних вимог до технiчних засобiв для використання на коли 1 520. Пропонуеться у конструкци еле-ктровоза передбачити систему дiагностування, яка повинна забезпечувати:

- автоматичний контроль техшчного стану основного обладнання електровоза та надання машишсту шформацп за допомогою дисплея, встановленого в кабiнi локомотива;

- безперервний контроль критичних значень параметрiв основних агрегатiв та систем з iнди-кацiею виходу !х за допустимi межi i аваршне автоматичне !х вiдключення (з урахуванням

забезпечення безпеки руху) або змша режиму роботи (наприклад, зменшення сили тяги);

- iнформацiю про перевищення допустимих параметрiв, якi повиннi видаватися на дисплей автоматично, а шформащю про поточш зна-чення параметрiв, що контролюються - за ви-кликом машинiста (перелiк параметрiв уточню-еться замовником);

- реестрацiю та збереження значень контро-льованих параметрiв, якi перевищують допус-тимi значення;

- цшеспрямоване iнформування машинiста локомотива про помилки або функщональш обмеження локомотива з можливiстю отриман-ня причин та заходiв щодо !х усунення;

- iнформування ремонтного персоналу про пошкодження тягового рухомого складу шляхом вiзуалiзацil попереднiх повщомлень через сервiснi iнтерфейси на приладах управлшня електроприводом i перетворювача допомiжних механiзмiв;

- створення системи мошторингу технiчно-го стану, що дозволяе в масштабi реального часу ощнювати стан локомотива та прогнозувати його змшу.

Виконаний аналiз практики створення бортових систем машин свщчить про дощльшсть подiлення функцш бортово1 системи на iнфор-мащйне забезпечення та полегшення функцiй управлшня машишста i зовнiшнього дiагности-чного обладнання в локомотивних депо, що дозволяе ощнювати техшчний стан локомотива та визначати обсяги проведення ТО i ПР.

Мета

Обгрунтування основних принцитв побу-дови бортових систем дiагностування локомо-тивiв та вибiр високопродуктивного i надiйного iнтерфейсу для обмiну iнформацiею бортових систем дiагностування.

Методика

Виконання цiеl задачi вирiшуеться викорис-танням вимiрювально-дiагностичних систем, побудованих з використанням сучасних ЕОМ, яю створеш з дотриманням таких основних принцитв:

1. Принцип достатност! регламентуе вибiр мiнiмальноl кiлькостi датчикiв вторинних про-цесiв, що супроводжують роботу агрега^в

Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)

i систем локомотива та технолоriчноi системи в цшому i забезпечують спостереження за його технiчним станом. Слщ зауважити, що при цьому вихщний сигнал датчика можна предста-вити в широкому дiапазонi амплiтуд i частот з послiдовною обробкою (виявлення, фшьтра-цiя, лiнерiзацiя, корекцiя ампл^удно-фазових характеристик та iн.). Дiагностування агрегапв i систем локомотива базуеться на вимiрi мно-жини первинних дiагностичних ознак, що хара-ктеризують 1х роботу (тиск, температура, вiб-ращя, витрата палива (електроенергп), частота обертання та iншi) з встановленням вщповщ-них зв'язкiв з безлiччю техшчних станiв (дисбаланс, несправностi шдшипниюв, засмiчення фiльтрiв та iнше). При цьому слщ зауважити, що для забезпечення достовiрностi та глибини дiагнозу необхiдно збiльшувати кiлькiсть дiаг-ностичних ознак: або за рахунок збшьшення кшькост датчикiв, або за рахунок збшьшення кшькост ознак, якi отримують за допомогою одного датчика.

2. Принцип шформативно! повноти, що в> дображае обмеженiсть наших знань в навколи-шньому середовищi i в загальному виглядi мо-же бути визначений таким чином [1], що iз спектру сигналу шсля видалення з нього крiм дiаг-ностичних ознак, якi описують стан об'екта вщомим способом, видiляеться залишковий «шум», який може використовуватися для дiаг-ностування. Результати багатьох експеримен-тальних дослiджень дiагностування машин св> дчать, що в бiльшостi випадюв система ознак, яка включае характеристики «шуму», майже ортогональна, тобто «шум» дшсно вiдображае низку неврахованих факторiв технiчного стану у вiдомих дiагностичних ознаках (наприклад, защання та затирання в тдшипниках i ущшь-нювачах).

3. Принцип iнварiантностi регламентуе ви-бiр i селекцiю таких дiагностичних ознак, якi iнварiантнi до конструкци машини i форми зв'язку з параметрами 11 технiчного стану [6], що забезпечуе використання швидких рангових процедур без еталонного дiагностування i про-гнозування ресурсу машин.

4. Принцип самодiагностування всiх вимь рювальних та управляючих каналiв шформа-цшно^агностично! системи (1ДС) забезпечуе легке впровадження системи в експлуатацiю, простоту обслуговування i ремонту окремих

каналiв, високу метролопчну i функцюналь-нiсть системи, 11 виживанiсть i пристосованiсть до постшно змiнних умов виробництва. Принцип самодiагностування в 1ДС реалiзуеться шляхом подачi спецiальних стимулюючих сиг-налiв в канали датчикiв i комп'ютерного анал> зу цих сигналiв на виходi пiсля вiдповiдних пе-ретворювачiв.

5. Принцип структурно! гнучкост i програ-мованостi забезпечуе реалiзацiю оптимально! паралельно-послiдовноi структури 1ДС, вихо-дячи iз критерiю необх1дно! швидкоди при м> нiмальнiй вартостi.

6. Принцип корекци неiдеальностi вимiрю-вальних трактiв обчислювальними методами на ЕОМ - нелшшносп датчикiв, амплiтудно-фазових характеристик погоджувально-перетворюючих трактiв та iнше.

7. Принцип дружност iнтерфейса при мак-симальних обсягах, що забезпечуе визначення оператором стану локомотива в цшому з мош-тора i отримання вказiвки на подальшi дii. Цей принцип забезпечуе вщображення стану локомотива та його властивостей як в автоматичному режим^ так i в режимi управлшня машинiстом.

8. Принцип багаторiвневоi оргатзаци забезпечуе роботу з системою дiагностування фахiв-цiв рiзних рiвнiв квалiфiкацii i вiдповiдальностi. На першому рiвнi, наприклад, система шфор-муе про стан локомотива i його вузлiв щодо готовностi до експлуатаци. На другому рiвнi з використанням меню та управлiння опцiями можна отримати шформащю про тренди про-цесiв, результати аналiзу сигналiв та шше.

Результати

Пiд час створення бортових систем локомо-тивiв слщ мати на уваз^ що в системах управлшня та автоматики сучасних локомотивiв ви-користовуеться багато мшропроцесорних систем (системи автоведення, САУТ, КЛУБ та ш-ш^ iз застосуванням рiзного типу датчиюв та мiкропроцесорних пристро!в.

Виникае потреба у виборi високопродукти-вного i надiйного iнтерфейсу для обмiну пов> домленнями мiж рiзними блоками систем управлшня i бортових систем дiагностування. Для ефективно! роботи цих систем необхщна висока швидкiсть обмiну, висока вiрогiднiсть i низький рiвень помилок передачi iнформацii.

Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)

На сьогодш, icHye маса мережевих техноло-гiй. Сучасш мережi забезпечують обслуговуван-ня великого дiапазонy абонентiв, пдну швид-юсть передачi даних i вiдповiдають низцi iнших вимог, однак для використання на залiзничномy транспорт пiдходять лише небагато з них.

Розглянемо кшька cпоcобiв оргашзаци вза-емодп абонентiв найбiльш поширених мереж.

В цей час найбшьш популярна у свт мережа Ethernet. II поширенicть зумовлюеться висо-ким рiвнем стандартизаци i ушфшаци вyзлiв. Однак cлiд зазначити, що мережа Ethernet не вiдрiзняeтьcя нi високими характеристиками, ш оптимальними алгоритмами i застосовувати II на рухомому склащ в умовах експлуатацп мож-на, тшьки прийнявши заходи щодо захисту ш-формаци вiд спотворення.

На вщмшу вiд Ethernet мережа Token-Ring добре витримуе велике навантаження, забезпечуе швидкий доступ i велику iнтенcивнicть обмiнy. До недолiкiв Token-Ring можна вiднеcти високу вартicть устаткування, недостатню гнучюсть конф^рацп i низьку перешкодозахищенicть [7].

Зараз все бшьше поширюються оптоволо-коннi мережi. Найбшьш вщомою з них е мережа FDDI, яка мае велик переваги порiвнянно з yci-ма розглянутими ранiше мережами. Це висока перешкодозахищешсть, хороша гальванiчна розв'язка абонентiв i висока швидкicть передачi даних. На жаль, застосування мереж FDDI для обладнання бортових систем е нерацюнальним через високу вартicть апаратури.

В цей час зв'язок мiж бортовими датчиками i пристроями обробки шформаци в бортових транспортних i промислових мережах здшсню-еться за допомогою вiдкритого мережевого протоколу CANopen (Controller Area Network) [11]. Вибiр зумовлений хорошими характеристиками, високою перешкодозахищешстю, мож-ливicтю розвитку i вщносною простотою реал> заци. Основною рисою протоколу CANopen, що дозволяе застосовувати його на рухомому cкладi, е, на вщмшу вщ iнших iнтерфейciв, мо-жливicть працювати на оcновi техшки розпод> лених повiдомлень. Iнформацiя, передана в мереж, доступна для прийому будь-яким вузлом системи, який, використовуючи фшьтр, при-ймае ршення про обробку або iгнорyвання по-вiдомлення. Передача повiдомлення в мереж CAN може бути шщшована будь-яким вузлом мережi (принцип багатомайстерно1 конф^ура-

цii) при вiльнiй шинi, вузли можуть обмшюва-тися iнформацieю мiж собою. Всi вузли мають рiвнi права на початок передачi при вшьнш шинi, тому передача може бути розпочата од-ночасно декшькома вузлами. Така схема доступу гарантуе в кожен момент часу передачу по-вiдомлення з найвищим прiоритетом i найбiльш ефективне використання для цього пропускноi здатностi шини.

У протоколi передбаченi широкi можливост детектування помилок i механiзми зниження кiлькостi помилок. Одним з найбшьш важливих iнструментiв виявлення помилок е вщстеження рiвня сигналу в переданих вузлом бiтах. Вщ-мiннiсть вимiряного рiвня вiд того, що був при посилщ, фiксуеться як помилка. Пщ час шфор-мацii про виникнення помилки передане повщ-омлення знищуеться. У кожному контролерi штерфейсу е лiчильник передачi i прийому по-вiдомлень про помилки, що забезпечуе якнай-швидшу iзоляцiю вузла, який вщмовив, i дозво-ляе створити досконалий механiзм управлiння мережею для захисту п вiд збоiв.

Наукова новизна та практична значимкть

Сформульованi основнi принципи побудови бортових систем дiагностування локомотивiв, дотримання яких забезпечить накопичення до-стовiрноi та адекватноi iнформацii про техшч-ний стан, необхщно!' для органiзацii його об-слуговування та ремонту. Обгрунтовано вибiр високопродуктивного i надiйного штерфейсу для обмшу повiдомленнями мiж рiзними блоками систем управлiння i бортових систем дiа-гностування.

Висновки

Спроектоване з використанням вищевикла-дених вимог та принципiв дiагностичне обладнання сприятиме покращенню технiчного стану локомотива, тдвищенню надiйностi та ефекти-вностi його роботи. Крiм того, накопичена за допомогою бортових комплекшв iнформацiя про змiну дiагностичних параметрiв буде вико-ристовуватися для створення математичних моделей, що, в свою чергу, дозволить оргашзу-вати систему утримання та прогнозувати техш-чний стан локомотивiв.

Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Вешкурцев, Ю. М. Автокогерентные устройства измерения случайных процессов / Ю. М. Вешкурцев. - Омск : ОмГТУ, 1994. -163 с.

2. Гулиус, В. А. Модель оценки производительности сети Fast Ethernet / В. А. Гулиус,

A. А. Янковский // Системний аналiз та шформ. технологи : наук.-техн. матерiали Х мiжнар. конф. - К., 2008 - С. 78-79.

3. Дьяков, И. Ф. Некоторые аспекты бортового информационно-диагностического комплекса автомобиля / И. Ф. Дьяков, В. М. Петров // Автомобиль и техносфера : сб. докл. 2-ой международ. НПК. - Казань, 2001. - С. 54-56.

4. Дьяков, И. Ф. Электронные системы для бортовой диагностики автомобиля / И. Ф. Дьяков,

B. М. Петров // Сб. тез. докл. Семинара. - М. : НИИАЭ, 1999. - С. 11-14.

5. Закер, К. Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей / К. Закер. - СПб. : БХВ-Петербург, 2003. - 1008 с.

6. Костюков, В. Н. Ранговый метод виброакустической диагностики и оценки качества машин / В. Н. Костюков // Гидропривод и системы упр. строит., тяговых и дорожных машин. - Омск, 1985. - С. 113-124.

7. Новиков, Ю. В. Локальные сети / Ю. В. Новиков, С. В. Кондратенко. - М. : Эком, 2000. -312 с.

8. Новиков, Ю. В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование / Ю. В. Новиков, С. В. Кондратенко. - М. : Изд-во ЭКОМ, 2000.

- 312 с.

9. Олифер, В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - СПб. : Питер, 2000. - 672 с.

10. Устименко, Д. В. Сучасш мжроконтролери в схемах рухомого складу / Д. В. Устименко // Вюн. Дшпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. -Д., 2007. - Вип. 15. - С. 47-49.

11. Этчберг, К. Controller Area Network / К. Этчберг // Мир компьютер. автоматизации.

- 2004. - № 5. - С. 68-70.

12. Emerging Communications Technologies. -2-nd edition. - Uyless Black : Prentice Hall Professional, 1997. - 232 р.

13. Brooks, R. A. A Robust Layered Control System for a Mobile Robot / R. A. Brooks // IEEE J. of Robotics and Automation. - 1986. - Vol. 2, № 1. - P. 14-23.

14. Hunt, Craig. TCP/IP Network Administration / Craig Hunt. - 2-nd edition. - O'Reilly & Associates, 1998. - 630 p.

Е. Б. БОДНАРЬ1*

1 Каф. «Локомотивы», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 67 62, эл. почта melnar78@gmail.com

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ДИАГНОСТИКИ ЛОКОМОТИВОВ

Цель. Обоснование основных принципов построения бортовых систем диагностирования локомотивов и выбор высокопроизводительного и надежного интерфейса для обмена информацией бортовых систем диагностирования. Методика. Задача получения достоверной и адекватной информации о техническом состоянии технического объекта решается с использованием и соблюдением основных принципов современных ЭВМ. Результаты. Выбран высокопроизводительный и надежный интерфейс для обмена сообщениями между различными блоками систем управления и бортовых систем диагностирования, свойствами которого является необходимая высокая скорость обмена, высокая вероятность и низкий уровень ошибок передачи информации. Научная новизна. Сформулированы основные принципы построения бортовых систем диагностирования локомотивов, соблюдение которых обеспечит накопление достоверной и адекватной информации о техническом состоянии, необходимой для организации его обслуживания и ремонта. Практическая значимость. Спроектированное с использованием изложенных требований и принципов диагностическое оборудование будет влиять на техническое состояние локомотива, повышение вероятности его безотказной работы, производительность труда локомотивных и ремонтных бригад. Внедрение бортовых и стационарных систем диагностирования локомотивов позволит существенно усовершенствовать систему их содержания и оптимизировать расходы на проведение технического обслуживания (ТО) и текущих ремонтов (ТР). Кроме этого, накопленная с помощью бортовых комплексов информация об изменении диагностических параметров будет использоваться для создания математических

Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)

моделей, что, в свою очередь, позволит организовать систему содержания и прогнозировать техническое состояние локомотивов.

Ключевые слова: диагностирование; техническое состояние; диагностическое оборудование; бортовые системы диагностирования

YE. B. BODNAR1*

1 Dep. «Locomotives», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 67 62, e-mail melnar78@gmail.com

BASIC REQUIREMENTS AND PRINCIPLES OF CREATION ONBOARD DIAGNOSTIC SYSTEMS OF LOCOMOTIVES

Purpose. Justification of the basic principles of construction on-board diagnostic systems locomotive and choose from high-performance and reliable interface for the exchange of information on-board diagnostic systems. Methodology. Problem of getting correct and adequate information about the technical state of the technical object is solved with the use and compliance of the fundamental principles of modern computers. Findings. Highperformance and reliable interface to exchange messages between different units of management systems and onboard diagnostic systems was selected. Properties which are required high data rate, high reliability and low error rate of information transfer. Originality. The main principles of building on-board diagnostic systems which ensure compliance locomotives accumulation of accurate and adequate information about the technical condition which is necessary to organize its maintenance and repair were formulated. Practical value. Diagnostic equipment designed with use of requirements set forth above and principles will affect the technical condition of the engine, increasing the likelihood of uptime, productivity and locomotive repair teams. The introduction of on-board diagnostic systems and stationary locomotives will significantly improve the system and optimize their maintenance costs of maintenance and repairs. Besides, information about diagnostic parameters changing accumulated with the aim of airborne systems will be used in order to create mathematical models that, in turn, will organize a system of maintenance and predict the technical condition of locomotives.

Keywords: diagnosis; technical condition; diagnostic equipment; onboard diagnostic systems

REFERENCES

1. Veshkurtsev Yu.M. Avtokogerentnyye ustroystva izmerenyya sluchaynykh protsessov [Self Coherent measurement devices of random processes]. Omsk, OmHTU Publ., 1994. 163 p.

2. Gulius, V.A., Yankovskiy A.A. Model otsenki proizvoditelnosti seti Fast Ethernet [Assessment model of performance of network Fast Ethernet]. Materialy Х Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii «Systemnyi analiz ta informatsiini tekhnolohii» [Proc. of the X Int. Sci. and Technical Conf. «System analysis and information technology»], Kyiv, 2008, pp. 78-79.

3. Dyakov I.F., Petrov V.M. Nekotoryye aspekty bortovogo informatsionno-diagnosticheskogo kompleksa avto-mobilya [Some aspects of onboard information and diagnostic complex of the car]. Sbornik dokladov 2-oy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Avtomobil i tekhnosfera» [Proc. of the 2nd Int. Sci. and Practical Conf. «Automobiles and Technosphere»], Kazan, 2001, pp. 54-56.

4. Dyakov I.F., Petrov V.M. Elektronnyye sistemy dlya bortovoy diagnostiki avtomobilya [Electronic systems for onboard diagnostics of the automobile]. Sbornik tezisov dokladov Seminara [Theses of abstracts of the Seminar], Moscow, 1999, pp. 11-14.

5. Zaker K. Kompyuternyye seti. Modernizatsiya i poisk neispravnostey [Computer networks. Modernization and trouble shooting]. Saint Petersburg, BKhV-Peterburg Publ., 2003. 1008 p.

6. Kostyukov V.N. Rangovyy metod vibroakusticheskoy diagnostiki i otsenki kachestva mashin [The ranking method of vibroacoustic diagnostics and evaluation of quality of cars]. Gidroprivod i sistemy upravleniya stroitelnykh, tyagovykh i dorozhnykh mashin [Hydraulic drive and control system of construction, traction and road cars], Omsk, 1985, pp. 113-124.

7. Novikov Yu.V., Kondratenko S.V. Lokalnyye seti [Local networks]. Moscow, Ekom Publ., 2000. 312 p.

8. Novikov Yu.V., Kondratenko S.V. Lokalnyye seti: arkhitektura, algoritmy, proyektirovaniye [Local networks: architecture, algorithms, designing]. Moscow, Izdatelstvo EKOM Publ., 2000. 312 p.

Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 1 (49)

9. Olifer V.G., Olifer N.A. Kompyuternyye seti. Printsipy, tekhnologii, protokoly [Computer networks. Principles, technologies, records]. Saint Petersburg, Piter Publ., 2000. 672 p.

10. Ustymenko D.V. Suchasni mikrokontrolery v skhemakh rukhomoho skladu [Modern microcontroller in the schemes of rolling stock]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznichnoho transportu [Bulletin of Dniproperovsk National University of Railway Transport], 2007, issue 15, pp. 47-49.

11. Etchberg, К. Controller Area Network. Mir kompyuternoy avtomatizatsii - The world of computer automation, 2004, no. 5, pp. 68-70.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Emerging Communications Technologies. Uyless Black: Prentice Hall Professional Publ., 1997. 232 p.

13. Brooks R.A. A. Robust Layered Control System for a Mobile Robot. IEEE Journal of Robotics and Automation, 1986, vol. 2, no. 1, pp. 14-23.

14. Hunt Craig. TCP/IP Network Administration. O'Reilly & Associates Publ., 1998. 630 p.

Стаття рекомендована до публтацп д.т.н., проф. А. М. Мухою (Украгна); начальником служ-

би локомотивного господарства Приднтровськог залiзницi В. С. Любкою (Украгна)

Надшшла до редколегп 21.11.2013

Прийнята до друку 18.01.2014

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.