бабулер44

Анализ и перспективы развития средств контроля и диагностики локомотивных устройств безопасности движения

П М. МЕРКУЛОВ, начальник отдела сервисного сопровождения локомотивных устройств безопасности движения, АО «НИИАС»,
В.Х. КУЗЬМИН, инженер отдела

В условиях перехода на ведение поездов в одно лицо, внедрения перспективного электрического подвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями, беспилотных технологий и вождения тяжеловесных поездов к основным показателям функционирования бортовых устройств безопасности должны предъявляться повышенные требования. Возникает необходимость совершенствования как самих технических средств контроля и диагностики локомотивных устройств безопасности, так и алгоритмов их работы. При этом расширение функциональных возможностей не должно приводить к увеличению времени выполнения технологического процесса обслуживания бортовых систем безопасности.


Основным направлением развития средств контроля и диагностики локомотивных устройств безопасности является детальное и всестороннее изучение условий обеспечения процесса их эксплуатации. Факторы, приводящие к неустойчивой работе бортовых систем, можно условно разделить на внутренние и внешние. К внутренним факторам можно отнести отклонение параметров отдельных элементов блоков аппаратуры, сбои программного обеспечения и неисправности монтажа, а к внешним влияние помех.

Средства контроля и диагностики должны решать, с одной стороны, задачу оценки соответствия нормам параметров элементов отдельных блоков комплекта аппаратуры локомотивных устройств безопасности, а с другой — определять способность к нормальному функционированию в условиях воздействия предельных для заданного канала передачи информации уровней и гармонического состава помех.

В настоящее время в ОАО «РЖД» контроль работоспособности бортовой аппаратуры обеспечения безопасности движения поездов, установленной на локомотиве, осуществляется в условиях контрольных пунктов (КП АЛСН), оборудуемых в депо (более подробно см. журнал «Локомотив», № 10,2019 г.). КП АЛСН включает в себя один или несколько испытательных участков (ИУ), каждый из которых состоит из стационарного шлейфа (СШ) и устройства проверки типа УПР-АЛС. Основной функциональной особенностью КП АЛСН является оценка чувствительности комплекта аппаратуры, определение параметров локомотивных приемных катушек и их асимметрии.

Диагностика блоков релейной локомотивной аппаратуры производится в контрольно-ремонтных пунктах (КРП) с применением пульта контроля ПК-КОД. В настоящее время предприятием-изготовителем ООО «Инжиниринг АТ» (г. Санкт-Петербург) разработан микропроцессорный аналог пульта ПК-КОД 2.0 с автоматизированной диагностикой параметров проверяемой аппаратуры.

В целом, диагностическая аппаратура, применяемая в настоящее время на КРП, имеет те же недостатки, что и технические средства КП АЛСН, а именно:

невозможность оценки чувствительности локомотивного приемника в условиях, приближенных к эксплуатационным по уровню помех и их гармоническому составу;

невозможность оценки помехоустойчивости функционирования комплекта аппаратуры или отдельных его блоков;

отсутствие возможности выявления блока аппаратуры, являющегося причиной возникновения низкой помехоустойчивости;

отсутствие возможности контроля фактического выполнения работ обслуживающим персоналом и оценки его качества;

невозможность автоматического формирования отчетной документации по результатам проверки работоспособности блоков или комплекта аппаратуры в целом.

Для устранения указанных недостатков в 2018 г. специалистами АО «НИИАС» по заказу Дирекции по ремонту тягового подвижного состава — филиала ОАО «РЖД» в рамках плана научно-технического развития ОАО «РЖД» был разработан комплекс контрольной проверки релейной аппаратуры АЛСН с функцией автоматизированного выявления причин низкой помехоустойчивости аппаратуры (КП АЛСН БОПС). Опытный образец комплекса был изготовлен ЗАО «Ассоциация АТИС» (г. Санкт-Петербург) и в настоящее время эксплуатируется на участке производства (ТРПУ) Москва-Сортировочная (подразделение Московской дирекции по ремонту тягового подвижного состава) на контрольно-ремонтном пункте (КРП) по ремонту и проверке релейной аппаратуры АЛСН.

Данный комплекс предназначен для выполнения задач по выявлению неисправностей при диагностике релейной аппаратуры АЛСН без участия человека с автоматическим формированием протоколов проверок.

Основой для комплекса автоматизированного выявления причин низкой помехоустойчивости релейной аппаратуры АЛСН является разработанный алгоритм работы реле СР. Под алгоритмом работы реле СР понимается такой режим принятия решения о переключении огня локомотивного светофора, при котором реле СР удерживает свой якорь притянутым в течение N числа длительностей кодовых комбинаций, при этом во время N-1 этих кодовых комбинаций на вход дешифратора сигнал не подается. Считается, что алгоритм работы реле СР выполняется, если показание локомотивного светофора не изменяется.

Дальнейшим развитием концепции оценки помехоустойчивости функционирования локомотивных устройств безопасности является обеспечение возможности контроля параметров элементов канала индуктивной связи между напольной аппаратурой и бортовыми системами в режиме реального времени (онлайн). В настоящее время специалисты АО «НИИАС» проводят соответствующую исследовательскую работу.

Другим направлением работы является разработка и внедрение «Цифрового рабочего места по обслуживанию устройств безопасности и радиосвязи» (см. рисунок), выполняемая в соответствии с поручением генерального директора — председателя правления ОАО «РЖД» О.В. Белозёрова от 16.11.2018 № ПП-98. Данный проект получил одобрение и поддержку от руководства ОАО «РЖД» на конкурсе проектов «Новое звено — 2018».

АО «НИИАС», имея компетенции и необходимый опыт, активно участвует в данном проекте совместно со специалистами Дирекции по ремонту тягового подвижного состава и авторами проекта. Результатом выполнения данной работы будет прибор нового поколения сервисного оборудования для обеспечения диагностики и программирования микропроцессорных устройств безопасности на борту подвижного состава.

Новое рабочее место заменит основные приборы сервисного обслуживания, необходимые для диагностики и программирования устройств безопасности КЛУБ-У (УП), БЛОК, БЛОК-КХ, БЛОК-М, ДКСВ-М, ТСКБМ, САУТ-ЦМ и ТСКБМ. Прибор обеспечит автоматизацию процесса диагностики и программирования устройств безопасности необходимыми данными, полученными из облачного хранилища ОАО «РЖД» АС «Доверенная среда РЖД».

Перспективным направлением совершенствования технического обслуживания различной аппаратуры, в том числе локомотивных устройств безопасности, является применение искусственного интеллекта и технологии BigData. Данный вектор определен Концепцией развития локомотивных устройств безопасности №123/р, утвержденной 28.01.2019 г. заместителем генерального директора — главным инженером ОАО «РЖД» С.А. Кобзевым.

Данная концепция предполагает развитие на базе искусственного интеллекта алгоритмов предиктивной диагностики с полной автоматизацией процесса самодиагностики с целью внедрения локомотивных устройств безопасности, не требующих регулярного технического обслуживания. Специалисты АО «НИИАС» уже ведут разработки в данном направлении.