CC BY
36
Key words: scraper conveyor, simulation, drive, traction element, simulation, mathematical model, distribution, load.
Ovsyannikov Dmitry Sergeevich, undergraduate student, ovsyannikov_d_s@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 629.488.2
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-11-440-445
УЧЁТ КОЛЁСНЫХ ПАР НА ПРЕДПРИЯТИЯХ РЕМОНТА ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ
А.В. Клюканов
Настоящая статья посвящена вопросам учёта и хранения колесных пар на предприятиях ремонта грузовых вагонов (на примере участка текущего отцепного ремонта). В работе выделены недостатки существующей технологии учёта и хранения колесных нар на участке текущего отцепочного ремонта грузовых вагонов. Предложена технология и средство радиочастотной идентификации колёсных пар для однозначного определения их уникальных параметров. Уточнена комплектация и технические характеристики считывателя электронных меток колесных пар.
Ключевые слова: колёсные пары, маркировка колёсных пар, визуализация объектов ремонта, радиочастотная идентификация, считыватель, ридер, радиочастотная метка, автоматизированный учёт.
В условиях эксплуатационных вагонных депо, на участках текущего отцепочного ремонта грузовых вагонов (ТОР), хранение колесных пар, требующих ремонта, как правило обезличено.
Из-за ограничения производственных площадей и непрерывного производственного процесса, хранение колёсных пар осуществляется без определения их по принадлежности и без выделения отдельных участков хранения для разных собственников. Такое хранение требует дополнительной проверки колесных пар, чтобы определить их принадлежность предприятию-собственнику. Часто на участке ТОР неисправные колёсные пары без учёта собственника хранятся в междупутье, как показано на рис.1 Принадлежность колёсной пары собственнику определяется визуально по номеру оси считываемой с бирки корпуса буксы.
Рис. 1. Хранение неисправных колёсных пар в междупутье
Помимо разделения всех колесных пар на требующих покупки (договорные отношения с собственником) и требующих ремонта в депо с последующей подкаткой под этот же вагон (отсутствие договорных отношений), существует группа колесных пар, по которым необходимо провести комиссионное расследование, установить виновное предприятие и составить рекламационные документы, необходимые для предоставления собственнику вагона для оплаты за проведенный ТОР [1].
Кроме того, на участке ТОР также возникает необходимость идентификации исправных колёсных пар по типу оси, буксового узла, диаметру колеса. В настоящее время на участке ТОР не ведётся такая сортировка исправных колёсных пар. Тип колёсной пары определяется по маркировки, геометрическим измерением и внешним признакам. Участок хранения исправных колёсных пар приведен на рис. 2.
I_I_1 Т" 1_1_1_1_I_1
Рис. 2. Участок хранения исправных колёсных пар
Базовая технология хранения и учёта колёсных пар имеет следующие недостатки: неупорядоченное хранение колёсных пар повышает простои вагонов в ремонте из-за увеличения времени подбора колёсной пары; увеличивается время непроизводительных потерь на погрузку, транспортировку неисправных колёсных пар; повышаются риски некачественного технического обслуживания и ремонта вагонов.
В эксплуатационных депо есть опыт применения визуализации колёсных пар. Метод визуализации применяется с целью представления информации об объекте ремонта в наглядной форме и доведения ее до сведения персонала в режиме реального времени для принятия обоснованных и объективных решений. Классификация объектов сопровождается их пометкой с помощью ярлыков зелёного, жёлтого, красного и других цветов.
Технология хранения и учёта колёсных пар методом визуализации организована следующим образом. Руководитель работ (бригадир) наносит на ось колесной пары специальную маркировку цветным скотчем.
Для колесных пар, выкаченных из-под вагонов приватного парка, на которые отсутствуют договорные отношения на проведение ТОР, на среднюю часть оси колесной пары наносится полоса желтого цвета. Колесные пары, выкаченные из-под вагонов собственников, имеющие договора на проведение ТОР, впоследствии приобретаемые у собственника и переходящие в парк ОАО «РЖД», при отправке в ремонт не маркируются. При этом на колесные пары, по которым требуется комиссионное расследование, наносится полоса синего цвета [1].
При погрузке колесных пар на платформу для отправки ее в то или иное ремонтное депо бригадир руководствуется разметкой и безошибочно отгружает колесные пары с нанесенной маркировкой. После возврата колесной пары из ремонта рядом с существующей отметкой на оси дополнительно наносится новая полоса: зеленого цвета - для исправной колесной пары; красного цвета - для неисправной колесной пары, требующей расформирования. Синяя полоса при этом снимается. В дальнейшем (при отправке колесной пары в ремонт) данная отметка позволяет не осматривать все колесные пары и четко отобрать требуемую.
Для разграничения колесных пар на участке ТОР предусмотрены три зоны хранения, которые подразделяются на исправные, неисправные (требующие ремонта), брак (требующие расформирования). Метод визуализации колёсных пар грузовых вагонов при текущем отцепоч-ном ремонте позволяет: минимизировать время нахождения вагонов в ТОР; сократить время на
отбор и отправку колесных пар в ремонт; снизить время общего простоя вагонов, находящихся в собственности промышленных предприятий в текущем отцепочном ремонте; увеличить выпуск вагонов из текущего отцепочного ремонта; снизить количество и размеры штрафных санкций за просрочку доставки грузов [1].
Вместе с тем визуализация колёсных пар на участке ТОР цветной маркировкой (с основой скотча или краски) имеет следующие недостатки: не является идентификатором колёсной пары т.к. не содержит уникальную информацию об объекте ремонта (номер вагона, номер оси колесной пары и тд.); необходимо уточнять принадлежность колёсной пары не зависимо от цвета маркировки; не позволяет записывать и обновлять информацию о колёсной паре в реальном времени.
На участке ТОР для учёта заменяемых колёсных пар может быть эффективно применена технология радиочастотной идентификации. Радиочастотная идентификация (Radio Frequency Identification) - это современная технология идентификации объектов, основанная на применении радиочастотного электромагнитного излучения для автоматизированного считывания и записывания данных учета и контроля на устройство [2].
Принцип работы технологии идентификации RFID заключается в следующем. Считыватель излучает в окружающее пространство электромагнитную энергию. Метка принимает сигнал от считывателя и формирует ответный сигнал, который принимается антенной считывателя, обрабатывается и по интерфейсу направляется в компьютер. Блок-схема радиочастотной идентификации приведена на рис.3 [2,3].
Считыватель (ридер)
Данные
CiiHxpo импульсы
Энергия
Радиочастотная метка (траепондер)
Рис. 3. Блок-схема радиочастотной идентификации
В состав RFID технологии при считывании данных с метки колёсных пара входит: радиочастотная метка; компьютер; принтер для печати RFID меток; считыватель. Идентификатором колёсной пары является: номер грузового вагона; номер оси; номер колеса; техническое состояние колёсной пары (исправна/неисправна); вид неисправности.
Радиочастотной метки присваивается идентификатор, с данными определяющими уникальность колёсной пары. Информация с метки фиксируется в системе учета с помощью программного обеспечения предназначенного для работы по технологии RFID. Программирование метки выполняется при помощи компьютера или считывателя. На первом этапе реализации RFID технологии информация на метку заносится вручную в т.ч. с использованием типовых автоматизированных баз данных номерного учета вагонов. Затем производится печать метки на бумажной или пластиковой основе. При необходимости печатная микросхема метки помещается в корпус, для защиты от внешних воздействий. В условиях небольшого производства по ремонту грузовых вагонов в т.ч. участка ТОР принтер для печати RFID меток может не использоваться, тогда в этом случае метки будут приобретаться в готовом исполнении. Наиболее предпочтительным вариантом являются пассивные корпусные метки со стяжным хомутом и метки на клейкой основе с возможностью записи/удаления и добавления данных. Такие RFID метки имеют невысокую стоимость, не требуют технического обслуживания. Метки со стяжным хомутом монтируются на конструктивные элементы буксы, метка с самоклеящейся подложкой крепится на верхнюю часть буксового узла или смотровой крышки.
Каждая колёсная пара бригадиром участка ТОР маркируется радиочастотной меткой. Метка неисправной колёсной пары содержит следующие данные: номер вагона из-под которого была выкачена колёсная пара; номер оси; номер колеса; техническое состояние - «Неисправна»; вид неисправности (у забракованной колёсной пары техническое состояние - «Брак»). Метка исправной колёсной пары содержит: номер оси; номер колеса; техническое состояние - «Исправна»; могут быть записаны данные и по диаметру колеса. Для считывания данных с меток предлагается использовать мобильный считыватель мод. CARIBE PL-55L (пр-ва Caribe Китай) который показан на рис.4.
а б
Рис. 4. Мобильный считыватель мод. CARIBE PL-55L: а - общий вид; б - модуль считывания; 1 - сенсорный экран; 2- корпус; 3 - рукоятка; 4 - кнопка включения сканера;
5 - датчик; 6 - кнопка пуск
Принцип работы устройства основывается на бесконтактном обмене сигналами между меткой, расположенной на колёсной паре и считывателем (ридером). В основе работы мобильного считывателя лежит радиочастотное электромагнитное излучение.
Преимуществами мобильного считывателя являются: большая встроенная память 64 Гб, что позволяет долгое время хранить информацию о колёсных парах; поддержка кода RFID метки, и распространённых штрих-кодов, - повышает функциональность устройства; наличие беспроводного интерфейса; считывание RFID метки с расстояния, под разными углами; небольшие габаритные размеры и удобная эргономика ручки; возможность применения в широком температурном диапазоне; современная операционная система позволяет быстро считывать и обрабатывать информацию с метки. Кроме того, предлагаемый мобильный считыватель имеет класс защиты IP66 т.е. обеспечивается полная защита от пыли, выдерживает воздействие водяных струй с любых направлений непродолжительное время, что позволяет работать с таким устройством во всех погодных условиях. Технические характеристики считывателя приведены в таблице.
Технические характеристики считывателя
Параметры Данные
Операционная система Android 8.1
Память, Гб 64
Экран дисплея 5 дюйма IPS 720 на 1440
с многоточенным сенсорным экраном
Экран дисплея 5 дюйма IPS 720 на 1440
с многоточенным сенсорным экраном
Время непрерывной работы, ч 10
Поддержка кода RFID метка; ID штрих-код; 2QR штрих-код
Дальность чтения, м до 15
Беспроводные интерфейсы подключения WiFi, Bluetooth,GPS
Рабочая температура, 0С -25 до +55
Масса, г 600
Габаритные размеры, в мм
длина 160
ширина 80
высота 120
В условиях участка ТОР бригадир (или другой руководитель работ) сканирует считывателем метку, закрепленную на колёсной паре и на дисплее устройства, выводится уникальная информация о конкретной колёсной паре, что позволяет автоматически идентифицировать её. Неисправные колёсные пары направляются в депо с меткой. После ремонта и подкатки колёсной пары под вагон, радиочастотная метка снимается. Информация о ремонтируемой колёсной паре с мобильного считывателя переносится в компьютер для формирования базы данных. При этом информация с метки стирается или перезаписывается на другой объект ремонта, что позволяет электронную метку использовать многократно.
Выкатываемые из-под грузового вагона забракованные колёсные пары, маркируются ЯРЮ метками с уникальной информацией, что даёт возможность вести автоматический учёт колёсных пар по видам собственника. Это позволяет значительно сократить время на поиск
требуемой колёсной пары, особенно в условиях неупорядоченного их хранения. Погрузка забракованных колёсных пар на транспорт осуществляется без метки, что позволяет использовать её повторно на участке ТОР. Также маркируются и исправные колёсные пары, находящиеся участке ТОР. Маркировка исправных колёсных пар RFID метками обеспечивает оперативный подбор колёсной пары по диаметру колёс под ремонтируемый вагон.
Предлагаемая RFID технология для автоматизированного учета хранения колёсных пар позволяет: сократить время на отбор и отправку колесных пар в ремонт; минимизировать время на поиск колёсных пар по видам собственников особенно в условиях неупорядоченного их хранения; сократить простои вагонов в текущем отцепочном ремонте; формировать базу данных ремонтируемых колёсных пар.
Список литературы
1. Бережливое производство-технологии оптимальной работы участков текущего отце-почного ремонта грузовых вагонов [Электронный ресурс]. URL: https://www.informio.ru/publications/ (дата обращения: 20.09.2021).
2. Горев А.Э. Информационные технологии на транспорте. Электронная идентификация транспортных средств и оборудования. Спб.: СпбГАСУ, 2010 - 96 с.
3. ГОСТ 17261-2014 Интеллектуальные транспортные системы. Автоматическая идентификация транспортных средств и оборудования. Введ. 2015-05-01. М.: Изд-во стандартов, 2015. 32 с.
Клюканов Алексей Васильевич, канд. техн. наук, доцент, kav.samara@mail.ru, Россия, Самара, Самарский государственный университет путей сообщения
ACCOUNTING OF WHEELSETS AT THE ENTERPRISES FREIGHT CAR REPAIR FACILITIES WITH THE USE OF MEANS OF RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION
A.V. Klyukanov
The present article is about the accounting and storage of wheel pairs at freight wagons repair enterprises (by the example of current uncoupling repair site). There are highlighted disadvantages of existing technology of accounting and storage of wheel pairs at freight wagons current uncoupling repair site. A technology and radio-frequency wheel pairs identification means for unique parameters determination are offered. Completion and technical characteristics of wheel pairs electronic tag reader are specified.
Key words: wheel sets, marking of wheel sets, visualization of repair objects, radio frequency identification, reader, reader, radiofrequency tag, automated accounting.
Klyukanov Alexey Vasilyevich, candidate of technical sciences, dоcent, kav.samara@mail.ru, Russia, Samara State Transport University
