Конкурс рационализаторских идей
МАКАРОВ Андрей Евгеньевич, ОАО «РЖД», Центральная станция связи, Московская дирекция связи, Московско-Курский РЦС, старший электромеханик, Москва, Россия
Состоявшийся в этом году в ОАО «РЖД» традиционный конкурс рационализаторских предложений «Идея-2023» выявил наиболее достойных изобретателей и рационализаторов в разных областях деятельности на железнодорожном транспорте. Одним из них стал старший электромеханик Московско-Курского РЦС Московской дирекции связи А.Е. Макаров. Причем он одержал победу сразу в двух номинациях: «Лучшее техническое или технологическое решение, направленное на повышение безопасности движения поездов» и «Лучшее техническое или технологическое решение, направленное на снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт технических средств». Предлагаем читателям ознакомиться с его идеями.
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ISCRA
На железнодорожном транспорте используется огромное количество оборудования, и оно должно безотказно работать 24 часа 7 дней в неделю, чтобы обеспечивать безопасное движение поездов. Для этого нужен постоянный мониторинг его функционирования, а также удаленный контроль и управление. Ведь чем раньше будет выявлено отклонение в работе, тем быстрее его можно устранить. Поскольку практически на всех участках связи применяется оборудование разных производителей, то требуется и разная среда для мониторинга, причем узлы сопряжения устройств зачастую не имеют мониторинга вовсе.
Все это натолкнуло на идею разработки программно-аппаратного комплекса, который сможет объединить в себе мониторинг различных средств связи под одним интерфейсом, а также осуществлять удаленное управление устройствами. В первую очередь было уделено внимание проверке и контролю работы систем электропитания. Хотя большинство современного оборудования имеет мониторинг своих входных и выходных цепей, но их дальнейшая коммутация остается невидимой для удаленного контроля.
Разработанный программно-аппаратный комплекс ISCRA объединен в систему с интуитивно
понятным, простым графическим интерфейсом. Он предназначен для встраивания в рабочую среду оборудования и является отдельно существующей системой контроля и управления.
В настоящее время система состоит из двух модулей RELE и BOX. Первый предназначен для удаленного управления различными устройствами, объединенными посредством пакетных сетей с физическим интерфейсом FastEthernet, использующим ТСР-IP сетевую модель передачи данных. Второй модуль-для контроля наличия питания в щитках распределения нагрузки. Модули получились дешевыми и несложными в изготовлении благодаря тому, что построены на базе дешевых однокристальных микроконтроллеров, а применяемый интерфейс работы - самый распространенный.
Модуль RELE представляет собой отдельное законченное устройство и обеспечивает удаленное управление нагрузкой, коммутацию узлов и линий посредством 10 реле, которые могут включаться как индивидуально, так и группой с различной логикой работы.
Модуль BOX определяет и контролирует наличие и качество напряжения на электрощите ЩРН. Этот модуль имеет 10 входов нагрузки и 3 входа источников, что позволяет отслеживать самую разветвленную структуру сети электропитания. Он изготавливается под определенное напряжение (48, 24, 12 В и др.) и подключается своими входами к автоматам ЩРН.
Рассмотрим возможность применения модулей на конкретных примерах.
С помощью модуля RELE можно осуществлять управление резервными радиостанциями, находящимися на удаленных станциях в «холодном резерве», т.е. в выключенном состоянии. При отказе основной радиостанции электромеханику нужно время, чтобы добраться до станции, где она находится, просить же о ее переключении дежурного по станции - сомнительное решение. При установке модуля RELE включать и выключать резервную радиостанцию может электромеханик либо инженер ЦТО (рис. 1), удаленно нажав всего одну кнопку.
Нередко происходят случаи повреждения или порыва кабелей с ответственными цепями, например, цепями КТСМ или прямыми телефонами служб. Для быстрого восстановления связи электромеханики должны дать замену путем использования резервных кабелей и цепей. Однако на прибытие электромехаников на место и выполнение переключения уходит немало времени. При использовании модулей RELE достаточно одного нажатия, чтобы переключить эти цепи в заранее проключенные резервные линии или кабели (рис. 2).
Модули RELE также можно задействовать для удаленного выполнения ГТП, например, при переходе на резервный источник электропитания или на АКБ. Кроме того, возможно удаленное управление шкафами ШВРА при необходимости перехода на другой питающий фидер, а также управление климатическими системами и обогревателями.
А как помогает в работе модуль BOX? Обычно, когда в ЦТО поступает информация об аварии с какого-либо оборудования, электромеханик, выезжая на место, в лучшем случае знает лишь какое оборудование отключилось. Конечно, на месте он может визуально определить, какой автомат включен, а какой нет. Но ведь могут быть включены сразу все автоматы, и тогда электромеханик должен открыть каждый ЩРН и измерить на нем напряжение. А если их много, и они находятся на разных этажах? К тому же виновником пропадания питания может быть и не автомат, а потеря соединения в проводе, тогда искать между какими ЩРН нет питания еще сложнее.
Если же на данном объекте в каждом ЩРН будут установлены модули BOX, то электромеханик или инженер ЦТО сможет зайти в программу и с помощью графического интерфейса определить, на каком автомате присутствует напряжение, а на каком нет, а также увидеть, на какой автомат подается питание, но с него не уходит. Интерфейс программы простой и понятный, графическое отображение дает хорошее визуальное восприятие (рис. 3-5).
В развитие данной идеи предполагаю в дальнейшем создать модуль для постоянного мониторинга уровня ВЧ-сигнала радиосвязи между соседними станциями и в границе станций. Это даст не только полную картину покрытия радиосигнала, но и позволит с легкостью отследить помеху на перегонах.
ЭЛЕКТРОННАЯ НАГРУЗКА
В процессе эксплуатации свинцовых аккумуляторных батарей возникает ситуация, когда необходимо выполнить их диагностику перед тем как поставить в устройство или проверить емкость при проведении ГТП. Для этого нужно знать реальную емкость батареи, которая характеризует степень ее изношенности. Есть несколько вариантов для такого определения, например, нагрузить АКБ на нагрузочную вилку через амперметр, засечь время и в процессе
разряда корректировать ток. Однако разряд должен быть малым током, и при большой емкости батареи это может занять до десятка часов. Также необходимо постоянно корректировать и ток. Для этого можно использовать индикаторы емкости, такие как «Кулон», но показания емкости обычно являются приблизительными и погрешность меняется в зависимости от химического состава электролита.
Предлагаю использовать в этих случаях разработанное несложное устройство, представляющее собой небольшой блок с расположенными на лицевой панели дисплеем и энкодером. Внизу блока находится рассеивающая нагрузка на радиаторах с принудительным охлаждением. Устройство выполняет роль электронной нагрузки (стабилизатор разрядного тока). Оно автоматически разряжает АКБ до нужного напряжения стабильным током, после чего показывает реальную емкость батареи.
Устройство предназначено для разряда одной или группы батарей, максимальное напряжение и максимальный ток которых зависят от применяемого выходного каскада и рассеивающей нагрузки.
