Система мониторинга
Цель разработки:
Повышение эксплуатационной надежности искусственных сооружений за счет создания условий для
оперативного реагирования эксплуатирующих структур на возникновение рисков в работе
искусственных сооружений. Обеспечение контроля и формирование базы данных об изменениях
состояния несущих железнодорожных конструкций.
Назначение системы:
- Постоянный контроль и оценка состояния дефектных и слабых искусственных сооружений;
- Повышение скорости (оперативности) реагирования на неисправность несущих элементов
искусственного сооружения; - Накопление данных и прогнозирование развития дефектов в элементах искусственных сооружений;
- Предупреждение развития нарушений в работе искусственного сооружения на ранней стадии.
Контроль состояния несущих элементов сооружений может осуществляется в характерных точках по следующим показателям:
- Напряжения
- Деформации
- Перемещения
- Частоты колебаний
•Система мониторинга состоит из следующих компонентов:
• 1.Чувствительный элемент (представляет собой компактную металлическую пластину с наклеенными на нее тензорезисторами, собранными по схеме полного моста Уинстона, залитыми герметиком). Тензодатчики внесены в госреестр средств измерений.
• 2.Блок сбора и обработки сигнала.
• 3.Блок анализатор промышленный ОНИКС-4414.
Расстояние между датчиками до сотни метров, линия до 1 километра, на линии может находиться до 250 датчиков, таких линий в системе может быть несколько и количество датчиков увеличивается до нескольких тысяч. Сама линия четырехпроводная витая пара, симметричная линия, по одной паре питание по другой сигнал, сигнал формата RS-485 протокол MODBUS RTU стандартный состоит из тензорезисторов (датчиков), контролирующего устройства с гальванически изолированным интерфейсом RS-485, контроллер и аналаго-цифровой преобразователь 24 разряда, который может работать с частотой дискретизации от 1 до 100 Гц, сигнал с контролирующий устройств передается по 4 проводной линии параллельно и опрашиваются блоком-анализатором, который анализирует и записывает данные в файл и отображает в виде графиков и текущих значений. ПО, собственной разработки, написано на С++ и может быть модифицировано под задачу заказчика, как и вся система разрабатывается индивидуально по техническим требованиям задачи заказчика.
•Для проверки работоспособности и надежности системы была произведена серия испытаний системы мониторинга:
1. Проведение монтажа и доводочных испытаний системы мониторинга при нагружении усиливающей конструкции на базе ПАО «Тяжстанкогидропресс» г. Новосибирск.
2. Проведенные монтажные работы и доводочные испытания показали, что система мониторинга удовлетворяет предъявляемым требованиям надежности и условиям технического задания.Проведение климатических испытаний изделия «Система быстродействующей карстовой сигнализации»
Испытания проводились в камере тепла и холода КТХ-74М СПУ, заводской номер 62 (протокол периодической аттестации №3/2020 от 11 мая 2020 года) на базе АО «ЭЛКУС» г. Санкт-Петербург.
По результатам установлено, что система быстродействующей карстовой сигнализации пригодна для применения в диапазоне температур от -65 ℃ до +65 ℃.
Комплектующие разработаны и производится в России на предприятиях, изготавливающих продукцию для авиа и космической отрасли, поэтому блоки системы имеют высокую надежность и гарантию долговременной и непрерывной работы в жестких условиях эксплуатации.
Прибор отличается высокой скоростью сбора, анализа результатов измерений, простотой в эксплуатации и имеет удобный и наглядный интерфейс с возможностью рассылки сообщений оператору системы и службам эксплуатации на железной дороге.
Надежность элементов системы обеспечивается серийным производством с проверкой работоспособности каждого на специальном стенде. Для обеспечения помехозащищённости чувствительный элемент, модуль преобразования и модуль интерфейса связи размещены под металлическим герметизированным корпусом, герметизация всех компонентов обеспечивается специальным компаундом.
Разработано специализированное программное обеспечение для работы с датчиками и измерительными приборами.
На рисунке представлен Сигнал с тензодатчика на усиливающей конструкции при прохождении Ж/Д состава САПСАН.