CC BY
50
3. N. N. Moiseev, Iu. P. Ivanilov, E. M. Stoliarova Metody optimizatsii (Optimization techniques). Moscow: Nauka, 1978, 352 p.
4. Korneenko V. P. Metody optimizatsii (Optimization Methods). Moscow: Vysshaya shkola, 2007, 664 p.
5. Zadachi optimizatsii. Reshenie transportnoi zadachi simpleks metodom [Elektronnyi resurs] / Rezhim dostupa: http://uchimatchast.ru/, svobodnyi.
6. Bellman R., Dreifus S. Prikladnye zadachi dinamicheskogo programmirovaniia (Bellman dynamic programming). Moscow: Nauka, 1965, 458 s.
7. Reshenie zadach onlain. Transportnaia zadacha. Metod potentsialov. [Elektronnyi re-surs] / Rezhim dostupa: http://mfth.semtstr.ru/transp/potential-method.php, svobodnyi.
УДК 621.317:519.683
С. Н. Чижма, А. А. Лаврухин, А. Г. Малютин, А. С. Окишев
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ФИДЕРАХ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
Описаны структурная схема, алгоритмическая основа, функциональный состав и некоторые технологические особенности аппаратного и программного обеспечения информационной системы оперативного контроля параметров электроэнергии в сети тягового электроснабжения.
Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ), внедренные в последнее время в сети железных дорог, позволяют решить вопрос коммерческого учета электроэнергии. Однако АСКУЭ ОАО «РЖД» не решают вопросы оперативного мониторинга распределения электроэнергии в контактной сети, от которой потребляется значительный объем электроэнергии, что в свою очередь не позволяет корректировать уровень небаланса электроэнергии в контактной сети.
В настоящее время активно развиваются системы определения расхода и качества электроэнергии в тяговых сетях, однако, как правило, разработки находятся в начальной стадии и не позволяют комплексно решать проблемы контроля расхода электроэнергии в тяговых сетях [1 - 7].
Для решения указанной проблемы требуется совместно с коммерческим учетом электроэнергии осуществлять технический учет, а именно - контроль расхода по фидерам контактной сети (ФКС). Такая система учета электроэнергии на фидерах контактной сети позволит не только определять объем потерь и величину небаланса, но и выявлять перетоки мощности между подстанциями, вызывающие дополнительные потери [8, 9].
Разработанная на кафедре «Автоматика и системы управления» Омского государственного университета путей сообщения информационная система оперативного контроля параметров электроэнергии в сети тягового электроснабжения (ИСМУЭ ФКС) позволяет за счет измерения электрического тока и напряжения на каждом выпрямителе и фидере контактной сети постоянного тока проводить исследования, направленные на повышение эффективности использования электроэнергии на тягу поездов [10 - 12]. Пилотный вариант системы установлен на шести подстанциях опытного полигона Свердловской железной дороги.
На каждой подстанции установлены минимум семь измерительных систем, определяющих токи, напряжения, мощности соответственно выходных шин выпрямителей, фидеров левой и правой межподстанционных зон, шины станционной нагрузки, выходы которых подключены к информационным входам концентратора подстанции (КП). Система позволяет определять мгновенные токи, напряжения, мощности, учитывать электроэнергию по каждой точке учета, по подстанции и по всему полигону, контролировать спектральный состав
токов и напряжений, определять и сохранять временные графики токов, напряжений и мощностей.
Алгоритмическое обеспечение системы направлено на получение следующих энергетических показателей на всех точках учета.
Действующее значение напряжения и тока за период усреднения дг} = г - = const
определяется по формулам:
и,=4 1 z с», )2,1 ; =
1 z«)2; (1)
N7 " ;
I; = I; -1;. (2)
где индекс к соответствует номерам отсчетов, принимаемых с АЦП, при выбранной частоте дискретизации сигнала, у - номерам интервалов с квадратичным усреднением, а верхний индекс - направление тока. Первичный интервал усреднения АГ сразу после приема с АЦП равен 1 с, а вторичный (выбираемый пользователем) может составлять 1, 3 или 6 с. Мощность постоянного тока
3 = и, ■ 1}. (3)
Приращение электроэнергии за период ДГ
А)
Электроэнергия, отданная точкой учета,
дш} = P, -дг. (4)
wотд = z^w,, дт > о. (5)
■ j, j j
Электроэнергия, принятая точкой учета,
)прин =ЕА)., А) < 0. (7)
Баланс электроэнергии за период ДГ по выводам выпрямителей и по фидерам по всей тяговой подстанции
дттп = ZWT - z (W„°™ - WTH),
(8)
где индекс п соответствует номерам всех фидеров, а индекс т - всех выводов выпрямителей тяговой подстанции.
ИСМУЭ ФКС является иерархической многоуровневой территориально распределенной автоматизированной системой и включает в себя следующие элементы (рисунок 1):
1) нижний (измерительный) уровень: информационно-измерительные комплексы (ИИК): измерительные блоки на выпрямителях и фидерах контактной сети; источник питания (далее - блок питания измерительного преобразователя); информационно-вычислительные комплексы электроустановки (ИВКЭ) подстанции: оптический коммутатор, концентратор сбора данных подстанции, средства сопряжения УСПД и сети передачи данных (далее - ССС);
2) верхний уровень - информационно-вычислительный комплекс (далее - ИВК): средство сопряжения устройства сбора и передачи данных и сети передачи данных, сервер системы сбора данных телеметрии (далее - ССДТ), сервер телеметрических приложений (далее - СТП); автоматизированные рабочие места и серверы службы энергоснабжения.
Центр сбора данных
АРМ Администратора
Сервер сбора
данных и телеметрии
Сервер телеметрических приложений
Рисунок 1 - Структура ИСМУЭ ФКС
Уровень тяговой подстанции образован измерительными преобразователями (ИПами), установленными на каждой точке учета (фидере или выпрямителе), и концентратором подстанции. Интерфейс пользователя на подстанции обеспечивается устройством сбора и передачи данных (УСПД), имеющим в своем составе сенсорный экран.
Измерительный преобразователь (рисунок 2) состоит из двух основных модулей - аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и одноплатного компьютера (ОКа).
Модуль АЦП (рисунок 3) разработан на базе микросхемы ADS131E04 и микропроцессора с ядром STM32F4. Модуль выполняет следующие задачи: дискретизацию тока и напряжения, вычисление их действующих
Рисунок 2 - Структурная схема подсистемы нижнего уровня
значений на периоде 1 с, вычисление спектра амплитуд сигналов тока и напряжения, вычисление мощности и энергии (отдельно для каждого направления тока) на периоде 1 с, буферизацию данных, передачу данных в ОК, управление режимами АЦП, контроль правильности работы ОКа, хранение текущих показаний ИПа, вычисление и хранение его калибровочных коэффициентов.
Рисунок 3 - Структурная схема модуля аналого-цифрового преобразователя
Одноплатный компьютер Тион-Про-28 выполняет функции по передаче данных (усредненных измерений с шагом 1, 3 или 6 с, журналов событий, полученных с платы АЦП) на концентратор подстанции и в ИВК, а также функции хранения этих данных во FLASH-памяти в течение заданного времени (от месяца до года).
УСПД подстанции также выполнено на базе одноплатного компьютера Тион-Про-28. На экране УСПД подстанции обычно видно состояние всех точек измерения и текущие значения определяемых параметров (напряжения, тока и его направления, мощности, принятой и отданной энергии).
Все данные в системе имеют временные метки (абсолютное время создания этих данных). Все устройства в системе периодически синхронизируются по времени. За счет использования специализированных технологий точность времени в системе равна 0,1 с.
Также в состав ИСМУЭ ФКС входит система обеспечения единого времени (СОЕВ), которая формируется на всех уровнях иерархии и обеспечивает единое время на всех ИИК, ИВКЭ и ИВК. Основной режим работы системы - автономное круглосуточное функционирование, позволяющее в автоматическом режиме осуществлять на уровне ИВКЭ сбор данных измерения с выпрямителей и фидеров подстанций, обработку информации и передачу данных от ИВКЭ к ИВК посредством каналообразующей аппаратуры и системы передачи данных ОАО «РЖД» (СПД).
Подсистема верхнего уровня (рисунок 4) решает следующие основные задачи: сбор результатов измерений со всех ИВКЭ, входящих в состав ИСМУЭ ФКС; сбор данных о состоянии средств измерений («Журналов событий») со всех ИВКЭ, входящих в состав ИСМУЭ ФКС;
автоматическое хранение результатов измерений, журналов событий системы, журналов событий ИИК, журналов событий УСПД в базе данных в течение не менее двух лет;
резервное копирование баз данных и копирование их архива на внешний носитель информации;
автоматическую коррекцию времени и синхронизацию времени с единым календарным временем средствами СОЕВ;
передачу результатов измерений, данных о состоянии средств измерений в службу энергоснабжения и другим заинтересованным субъектам;
предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным, печатным и электронным данным.
Возможности подсистемы верхнего уровня определяются требованиями, которые предъявляются к ИСМУЭ ФКС, и, в частности, ИВК характеризуется следующими основными эксплуатационными возможностями:
работа в реальном масштабе времени всей сетевой и серверной инфраструктуры в целом;
гарантированный прозрачный доступ к информации 24 часа в сутки, семь дней в неделю, 365 дней в году;
надежность и отказоустойчивость решения в рамках используемых, а также планируемых ресурсов;
высокая производительность сетевого и серверного оборудования всех уровней; малое время отклика, адекватная пропускная способность, отсутствие узких мест, изоляция трафика без дополнительных задержек;
все виды взаимодействия между компонентами ИВК должны осуществляться по стандартным физическим интерфейсам, протоколам передачи данных и программным интерфейсам взаимодействия, определенным в спецификациях IEEE 802.3;
масштабируемость как для увеличения количества клиентских приложений, так и для роста функциональных возможностей всего комплекса; гибкость и управляемость инфраструктуры.
ИВК обеспечивает поддержку следующих основных режимов функционирования: основной режим - 24 часа в день, 365 дней в году за исключением времени проведения технологических работ. В основном режиме обеспечивается производительность, достаточная для обмена информацией между всеми элементами в составе ИСМУЭ ФКС;
режим проведения технологических работ (плановые простои). В данном режиме производительность может обеспечиваться не в полном объеме либо ИВК может быть недоступен клиентам;
аварийный режим (сбои системы без полной потери функционирования или отказы с полной потерей всей функциональности или ее части). В данном режиме обмен информацией может осуществляться с потерей производительности (при наличии резервных каналов), для всех или некоторых пользователей система может быть недоступна. Переход системы в аварийный режим не должен сказываться на сохранности данных в других элементах ИСМУЭ ФКС.
В ИВК можно выделить следующие функциональные подсистемы, которые носят вспомогательный характер:
1) сетевая подсистема предназначена для организации взаимодействия между компонентами ИВК по протоколам семейства TCP/IP. Подсистема должна состоять из оборудования коммутации и маршрутизации трафика. Оборудование предназначается для маршрутизации и коммутации трафика внутри ИВК и между элементами ИСМУЭ ФКС;
2) подсистема информационной безопасности (ИБ) предназначена для обеспечения уменьшения вероятности утечки конфиденциальной информации, несанкционированной модификации или утраты информации, т. е. уничтожения, необратимого искажения с потерей смысла, недоведения информации до адресата или блокировки доступа к ней. Подсистема информационной безопасности включает в себя комплекс следующих средств:
средства межсетевого экранирования - необходимы для обеспечения пакетной фильтрации сетевого трафика внутри ИВК и между элементами ИСМУЭ ФКС;
средства обнаружения и противодействия атакам - предназначены для обнаружения и исключения трафика сетевой атаки из потока данных;
средства контроля доступа оконечных устройств к сети - предназначены для предотвращения доступа к ИСМУЭ ФКС устройств, не соответствующих политике безопасности;
средства централизованного управления доступом - предназначены для централизованного управления доступом администраторов к оборудованию ИСМУЭ ФКС;
средства управления подсистемы ИБ - предназначены для централизованного управления средствами ИБ;
3) подсистема управления и мониторинга - предназначена для безопасного управления элементами ИСМУЭ ФКС, включая централизованное администрирование, сбор системных сообщений, сбор статистики и обновление программного обеспечения. Схема подключения ИВКЭ и ИВК к СПД приведена на рисунке 5.
Общ
(СПД ОАО «РЖД»)
Рисунок 4 - Структурная схема подсистемы верхнего уровня
------ уРЫ-канал между ИВК и ИВКЭ
Рисунок 5 - Схема организации каналов связи
К вспомогательным подсистемам ИВК относятся также элементы структурированной кабельной системы и система бесперебойного электропитания и кондиционирования воздуха.
Информационное обеспечение ИВК представляет собой совокупность массивов информации, включая описание структур БД, средств классификации и кодирования информации, унифицированной системы документации, включая входные и выходные формы, программ-
ные модули по обеспечению формирования и передачи данных о результатах измерений, о состоянии средств измерений, а также языковых средств системы, используемых для формализации естественного языка при общении пользователей с системой в процессе ее функционирования.
Массивы информации включают в себя
техническую информацию, которая может быть использована в расчетных задачах по учету электроэнергии;
служебную информацию - информацию о текущем состоянии средств учета (журналы событий и т. п.).
Информационное обеспечение обеспечивает
ввод, обработку, накопление и хранение информации, необходимой для реализации функций системы;
представление документов в форме, удобной для работы пользователя, в соответствии с его функциональными обязанностями и установленным разграничением доступа;
актуальность и достоверность информации в базах данных, ее хранение с минимально необходимой избыточностью, контроль полноты и непротиворечивости вводимой информации;
адаптируемость к возможным изменениям информационных потребностей пользователей и используемым программным и техническим средствам.
Совокупность информационных массивов отвечает следующим требованиям:
- хранение технической, служебной, нормативно-справочной информации не менее двух
лет;
- запись информации в БД содержит данные об источнике, дате и времени;
- при внесении изменений в БД не должно осуществляться коррекции и удаления информации, допускается только дополнение;
- должен быть предусмотрен регламент автоматического копирования информации из БД на внешние носители;
- система управления базой данных должна иметь список пользователей с разграничением прав доступа;
- при ведении журнала событий должны фиксироваться внесенные в БД изменения с привязкой к системному времени.
Лингвистическое обеспечение ИВК ИСМУЭ ФКС, как совокупность языковых средств и правил формализации естественного языка, в целях удобства представления и повышения эффективности машинной обработки информации должно удовлетворять потребностям пользователей в языковых средствах в интересах поддержки автоматизированного выполнения функций. Диагностические сообщения системы, сообщения системы о несанкционированных действиях пользователей и сообщения системы при запуске, при решении задач специального программного обеспечения и при работе пользователей с информационным обеспечением являются унифицированными.
Основной функционал ИВК реализуется программным обеспечением, которое исполняется на серверах системы сбора данных телеметрии и телеметрических приложений.
Программное обеспечение ИСМУЭ ФКС должно быть достаточным для выполнения всех функций ИСМУЭ ФКС, реализуемых с применением средств вычислительной техники, а также должно иметь средства организации всех требуемых процессов обработки данных, позволяющих своевременно выполнять все автоматизированные функции во всех регламентированных режимах функционирования ИСМУЭ ФКС.
Программные средства ИВК ИСМУЭ ФКС включают в себя
- системное программное обеспечение, в том числе операционную систему, а также сетевое ПО, позволяющее функционировать вычислительному комплексу в составе ЛВС;
- систему управления базами данных (СУБД);
- программное обеспечение СОЕВ;
- программные модули, осуществляющие сбор, контроль полноты и достоверности результатов измерений.
Состав серверов, количество и производительность процессоров в каждом из серверов соответствуют требованиям прикладных систем. Каждый серверный модуль оснащен двухпортовым адаптером Gigabit Ethernet (скорость интерфейса - 1 Гбит/с) с поддержкой технологии TCP/IP Offload Engine. Каждый серверный модуль оснащен интегрированным портом удаленного управления.
При организации каналов связи между элементами ИСМУЭ ФКС должно учитываться, что передача результатов измерений, данных о состоянии объектов и средств измерений возможна как в режимах автоматической передачи данных, так и в режиме выполнения запроса «по требованию». Также требуется обеспечить резервирование каналов, основные и резервные каналы связи должны быть разделены как на физическом, так и на логическом уровне. При выборе канала связи руководствуются несколькими критериями: производительность, надежность, доступность, стоимость организации и обслуживания. При оценке производительности необходимо учитывать задержки, которые возникают в каналах связи.
Основным стеком протоколов на всех уровнях ИСМУЭ ФКС является стек TCP/IP, что обеспечивает следующие преимущества:
- массовость (стек реализован в большинстве сетевых устройств);
- заложенная в самом протоколе иерархичность;
- возможность одновременного функционирования на одном устройстве нескольких сетевых процессов;
- унификация доступа к устройствам и простота администрирования (система адми-нистрируется на уровне самих сервисов);
- простота реконфигурирования, масштабирования с сохранением целостности системы (соответствие структуре «доступ - распределение - ядро»).
Следует отметить, что реализация и оптимизация IP-сервисов в ИСМУЭ ФКС выполняются в следующих основных направлениях:
выявление критериев для оптимизации и создание имитационной модели IP-сети, адаптированной под требования системы;
анализ и корректировка таких характеристик, как, например, задержка данных, особенно в поточном режиме работы (real-time);
разработка правил (методик) тонкой настройки сервисов, учитывающих специфику системы (предэксплуатационная наладка системы);
анализ и возможность реконфигурации нагрузки сети, в том числе автоматическое управление трафиком;
рассмотрение возможности использования каналов системы не только для передачи измерений (рациональное встраивание ИВК ИСМУЭ ФКС в уже существующую инфраструктуру).
Для внутрисистемного информационного обмена используются открытые стандартные протоколы, которые обеспечивают
- функциональную полноту и корректность реализации функций;
- совместимость систем и аппаратуры различных поставщиков;
- возможность объективного независимого тестирования реализации протокола;
- на физическом уровне используется интерфейс Ethernet.
В таблице 1 представлены используемые для сетевого взаимодействия ИВКЭ и ИВК протоколы и порты стека протоколов TCP/IP.
Технологическое оборудование каждой подстанции формирует постоянный во времени поток технологических данных, который отправляется к ИВК с постоянной скоростью до 50 кбит/с (исходящий поток). Кроме того, эпизодически (асинхронно со скоростью не более 10 кбит/с в обе стороны) осуществляется обоюдный обмен служебными данными между ИВКЭ и ИВК (например, передача команд на калибровку оборудования и т. п.).
Таблица 1 - Протоколы обмена данными и служебной информацией
Порт Протокол Примечание
20, 21 FTP Передача данных и команд FTP
80, 8080 HTTP Протокол HTTP
443 HTTPS HTTP с шифрованием по SSL
25 SMTP Протоколы электронной почты
143 IMAP Протоколы электронной почты
110 POP3 Протоколы электронной почты
161 SNMP Служба SNMP
23 Telnet Системная служба Telnet
123 NTP, SNTP Служба времени
9200-9210 - Специализированные протоколы обмена данными системы
Необходимая пропускная способность каналов от каждой подстанции до ИВК составляет не более 80 кбит/с (исходящий поток) и не более 10 кбит/с (входящий поток), а со стороны верхнего уровня - не более 100 кбит/с (исходящий поток) и не более 800 кбит/с (входящий поток). Предполагаемые объемы передаваемых данных за секунду, час, сутки, месяц приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Предполагаемые объемы передаваемых данных
Источник, направление за с, кбайт за час, Мбайт за сутки, Мбайт за месяц, Мбайт
От подстанции 10 36 864 26784
К подстанции 1,25 4,5 108 3348
От ИВК 12,5 45 1080 33480
К ИВК 100 360 8640 267840
В качестве основного канала передачи данных системы выбрана система передачи данных ОАО «РЖД».
Маршрутизаторы доступа ИВК обеспечивают обслуживание внутренней технологической сети передачи данных системы с одной стороны и подключение к СПД с другой стороны. Таким образом, формируются несколько точек подключения к СПД со стороны подстанций и одна точка подключения к СПД со стороны ИВК.
Протоколы и порты TCP для реализации специализированных протоколов обмена данными системы могут быть скорректированы на стадии подключения к СПД по согласованию со службой информатизации дороги.
Обеспечение информационной безопасности в системе осуществляется за счет следующих организационных и технических мер:
трафик данных, формируемый в системе, может быть локализован в рамках отдельного вилана (VLAN);
оборудование ИВКЭ и ИВК размещается в закрытых коммуникационных шкафах, которые расположены в помещениях с ограниченным доступом;
на сетевом оборудовании ИВКЭ и ИВК, а также в серверах ИВК используются средства информационной безопасности (фаервол) и антивирусной защиты;
доступ к программным средствам осуществляется исключительно средствами аутентификации пользователей в соответствии со списком лиц, допущенных для обслуживания и пользования элементами системы.
Предложенная информационная система оперативного контроля параметров электроэнергии в сети тягового электроснабжения внедрена в опытную эксплуатацию на полигоне Свердловской железной дороге и явилась первым шагом для реализации системы контроля электроснабжения в тяговой сети. Следующим шагом является расширение информационной системы с целью учета электроэнергии на подвижном составе и интеграция ее в ИСМУЭ ФКС.
Список литературы
1. Измерение расхода энергии на электроподвижном составе. Экологические системы, 2003. - № 11,
102 ИЗВЕСТИЯ Транссиба № 3(23) 2015
^ i 2vl 5
2. Давыдов, Б. И. Об измерении потерь энергии в контактной сети [Текст] / Вестник ВНИИЖТа / Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта». - М., 2007. - № 1. - С. 42 - 44.
3. Grobler M. Determining transmission line parameters from time-stamped data / Ph. D. thesis. University of Pretoria, July, 2007.
4. Интегрированная автоматизированная система для тяговой подстанции [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.tmc.ru/sistemy_i_reshenija /reshenija/transport/ zheleznodorozhnyj_transport/integriro vannaja_avtomatizirovannaja_sistema_dlja_/
5. Система взаимодействия с локомотивом [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.trans-ip.ru/svltr.html
6. Черемисин, В. Т. Единая автоматизированная система учета электроэнергии на электроподвижном составе (ЕАСУЭ ЭПС) постоянного тока [Текст] / В. Т. Черемисин, С. Ю. Ушаков, А. Л. Каштанов // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. -Омск, 2013. - № 3. - С. 108 - 113.
7. Черемисин, В. Т. Автоматизированный мониторинг энергетической эффективности работы электропдвижного состава ОАО «РЖД» [Текст] / В. Т. Черемисин, Д. В. Пашков, С. Ю. Ушаков // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2014. -№ 3. - С. 87 - 91.
8. Ожегов, А. Н. Системы АСКУЭ: Учебное пособие [Текст] / А. Н. Ожегов / Вятский гос. ун-т. - Киров, 2006. - 102 с.
9. Измерение.RU-Системы АСКУЭ (АИИС) для рынка электроэнергии. Счетчики электроэнергии, воды и тепла [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.izmerenie.ru/
10. Никифоров, М. М. Принципы построения систем учета электроэнергии на фидерах контактной сети постоянного тока [Текст] / М. М. Никифоров, А. С. Окишев, С. Н. Чижма // Электрификация и развитие инфраструктуры энергообеспечения тяги поездов скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта: Тезисы докладов седьмого междунар. симпозиума «Eltrans'2013» / Петербургский гос. ун-т путей сообщения. - СПб, 2013. - С. 74 - 79.
11. Система учета электроэнергии на фидерах контактной сети [Текст] / С. Н. Чижма, А. С. Окишев и др. // Информационные и управляющие системы на транспорте и в промышленности: Материалы всерос. науч.-техн. интернет-конференции с международным участием / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2014. - С. 179 - 184.
12. Применение систем синхронизации времени в сетях электроснабжения железнодорожного транспорта [Текст] / С. Н. Чижма, Ю. В. Кондратьев и др. // Инновационные проекты и новые технологии в образовании, промышленности и на транспорте: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2011. - С. 263 - 266.
References
1. Izmerenie pashoda elektroenepgii na elektropodvizhnom sostave [Measurement of energy consumption in electric rolling stock]. Ekologicheskie sistemy - Ecological system, 2003, no. 11.
2. Davydov B. I. Ob izmerenii poter energii v kontaktnoy seti [About the measurement of energy losses in catenary]. Vestnik VNIIZHT- Bulletin VNIIZHT, 2007, no. 1, p. 42 - 44.
3. Grobler M. Determining transmission line parameters from time-stamped data. Ph. D. thesis. University of Pretoria, July, 2007
4. Integrirovannaya avmatizirovannaya sistema dlya tyagovoy podstantcii [Integrated automated system for traction substation]. Available at http://www.tmc.ru/sistemy_i_ reshenija/ resheni-ja/transport/ zheleznodorozhnyj_transport/integriro vannaj a_ avtomatizirovannaja_sistema_dlj a_/_(ac-cessed 1 May 2015).
5. Sistema vzaimodeystvia s lokomotivom [The system of interaction with the locomotive]. Available at_http://www.trans-ip.ru/svltr.html (accessed 1 May 2015).
6. Cheremisin V. T., Ushakov S. U., Kashtanov A. L. Edinaya avtomatizirovannaya sistema ucheta elektroenergii na elektropodvizhnom sostave (EASUE EPS) postoyannogo toka [The uniform automated system of electricity metering in electric rolling stock (EASA EPS) DC]. Izvestiia Transsiba - The Trans-Siberian Bulletin, 2013, no. 3, pp. 108 - 113.
7. Cheremisin V. T., Pashkov D. V., Ushakov S. U. Avtomatizirovannyy monitoring energet-icheskoy effektivnosti raboty elektropdvizhnogo sostava OAO «RZhD» [Automated monitoring of energy efficiency ehlektropodvizhnogo of the JSC «RZD»]. Izvestiia Transsiba - The Trans-Siberian Bulletin, 2014, no. 3, pp. 87 - 91.
8. Ozhegov A. N. Sistemy ASKUE: Uchebnoe posobie (AMR system: study guide). Kirov: Vi-atSU, 2006, 102 p.
9. Sistemy ASKUE (AIIS) dlia rynka elektroenergii. Shetchiki elektroenergii, vody, tepla [AMR system (AIIS) for the electricity market. Electricity meters, water and heat] / The Company «Elster Metronica»: Available at http://www.izmerenie.ru/ (accessed 1 May 2015).
10. Nikiforov M. M., Okishev A. S., Chizhma S. N. Printcipy postroenia system ucheta elektro-energii na fiderah kontaktnoy seti postoyannogo toka [Principles of electric power metering systems at feeder catenary DC]. Elektrifikatcia i razvitie infrastruktury energoobespechenia tyagipoezdov skorost-nogo i vysokoskorostnogo zheleznodorozhnogo transporta: Tezisy dokladov sedmogo mezhdunarod-nogo simpoziuma «Eltrans'2013» (Electrification and infrastructure development of traction power supply high-speed trains and high speed rail: Abstracts of the Seventh international Symposium «Eltrans'2013»). Sankt-Petersburg, 2013, pp. 74 - 79.
11. Chizhma S. N., Okishev A. S., Lavruhin A. A., Kildibekov A. B. Sistema ucheta elektroen-ergii na fiderah kontaktnoi seti [The metering system on the catenary feeders]. Informatcionnye i upravlyauchie sistemy na transporte i v promyshlennosty: materialy vserossisiskoy nauchno-tehnicheskoy internet-konferencii s mezhdunarodnym uchastiem (Information and control systems in transport and industry: proceedings of all-Russian scientific and technical Internet-conference with international participation). Omsk, 2014, pp. 179 - 184.
12. Chizhma S. N., Kondratiev Y. V., Chriakov A. A., Onufriev A. S. Primenenie system sinhronizacii v setiah elektrosnabzhenia zheleznodorozhnogo transporta [Application of systems time synchronization in power networks of the railway transport]. Innovatcionnye proekty i novye tehnologii v obrazovanii, promyshlennosti i na transporte: materialy nauchno-prakticheskoy kon-ferecii [Innovative projects and new technologies in education, industry and transport: materials of scientific-practical conference]. Omsk, 2011. pp. 263 - 266.
УДК 625.143
Н. И. Карпущенко, А. В. Быстров, П. С. Труханов
ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РЕЛЬСОВ, ИМЕЮЩИХ КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ
Представлены данные о коррозионно-усталостных повреждениях подошвы рельсов (дефект 69) на железных дорогах России. Установлено, что причиной изломов рельсов по дефекту 69 является коррозионная усталость, возникающая в результате увлажнения подошвы в зоне контакта с подрельсовой прокладкой в сочетании с высоким уровнем растягивающих напряжений в подошве рельса. Анализ статистических данных об отказах рельсов по дефекту 69 в Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры показал, что интенсивность отказов растет до наработки тоннажа 800 млн т брутто и носит усталостный характер. На участках пути со сложным планом и профилем интенсивность отказов в три - четыре раза выше, чем на спокойном Транссибирском ходу. Показаны итоги анализа данных и предложены меры по повышению надежности рельсовых плетей, имеющих склонность к образованию дефектов по коду 69.
