Slide 1

CERCETĂRI PRIVIND METODE DE
DIAGNOZĂ ALE VAGOANELOR DE
CĂLĂTORI ÎN VEDEREA CREŞTERII
SIGURANŢEI ŞI SECURITĂŢII ÎN
TRANSPORTUL PE CALEA FERATĂ”
(DIAGNOZA)


Slide 2

MINISTERUL ECONOMIEI

http://www.incdmtm.ro
Nr. Reg. Comerţului:
J40/1074/1997
C.I.F. RO930

INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE
DEZVOLTARE PENTRU
MECATRONICA ŞI TEHNICA MĂSURĂRII
Şos. Pantelimon nr. 6 ÷ 8, sector 2, 021631, Bucureşti, ROMÂNIA
Tel: +4021. 252.30.68/69; Fax:+4021. 252.34.37;
E-mail: [email protected]; [email protected]


Slide 3


Slide 4


Slide 5


Slide 6


Slide 7


Slide 8

Diagnoza vagoanelor de călători, cerinţă a U.I.C.
Pentru creşterea siguranţei pasagerilor în transportul feroviar,
Uniunea Internaţională a Căilor Ferate (UIC) şi organismele sale au în
vedere mai multe acţiuni, dintre care în prezent în desfăşurare, amintim:
 refacerea infrastructurii pe coridoarele europene
 realizarea de centre de întreţinere şi reparaţii a materialului rulant
 introducerea legăturilor GSM pentru comunicaţia cu centrele
dispecer şi reparaţii
 introducerea de servicii pentru pasageri: facilităţi multi-media
(televiziune, radio), internet, GSM , rezervări
 introducerea diagnozei pe vagoanele de călători în scopul depistării
rapide a defecţiunilor apărute în mers, sporirea eficienţei în
activitatea de întreţinere şi reparaţii.
Această din urmă măsură se referă şi la ţara noastră deoarece se
prevede ca pe Coridorul european 4 să circule în viitor numai vagoane
dotate cu instalaţii de diagnoză. Rezolvarea problemei diagnozei este
primul pas spre realizarea reţelei informatice prin care toate datele legate
de starea tehnică a vagonului pot fi transmise spre o staţie de revizie încă
din momentul producerii defectelor.


Slide 9

Funcţiile diagnozei
Sistemul de diagnoză este un sistem computerizat, redundant, care
permite detectarea unui defect, locul de apariţie, modul de eliminarea a
acestuia şi memorarea evenimentului. Sistemul trebuie să aibă capacitatea
de autotestare, operatorul putând verifica astfel toate sistemele şi
subsistemele şi la cerere să dea un raport privind situaţia tuturor
echipamentelor şi istoricul evenimentelor. De asemenea, este necesar ca
toate sistemele electrice să poată fi controlate manual în condiţii de urgenţă.
Conform normelor UIC sistemul de diagnoză monitorizează următoarele
echipamente din dotarea vagonului:
 alimentarea cu energie electrică
 alimentarea pneumatică
 instalaţia de climatizare
 instalaţia de iluminare
 sistemul de închidere şi blocare a uşilor
 sistemul de frânare şi antipatinare
 instalaţiile sanitare
 sistemele de informare a călătorilor
 organe de rulare


Slide 10

Diagnoza monitorizează următoarele echipamente din
dotarea vagonului:


Slide 11

Dispunerea echipamentelor implicate în
activităţiile de diagnoză

GW: Gateway (nod de tren) - nod de comunicaţie pentru
transferul de date de la echipamentele vagonului şi controlul
transmiterii de date în lungul garniturii de tren.
WTB: Wired Train Bus (bus de tren cablat) - linie care
asigura schimbul de date cu postul central aflat în cabina
conductorului de tren şi adaptarea automata a topografiei
trenului (iniţializare)
MVB: Multifunction Vehicle Bus (bus-ul multifuncţional al
vagonului) – linie locală pentru transferul periodic de date
furnizate de echipamentele monitorizate ale vagonului.
Cele două reţele, WTB şi MWB, alcătuiesc reţeaua de
comunicaţii a trenului TCN (Train Communication Network).


Slide 12

Sistemul de achiziţe şi diagnoză
pentru vagoanele de călători, este un sistem
informatic, modularizat care monitorizează
funcţionarea corectă a subsistemelor proprii
unui vagon . Sistemul permite prelucrarea,
formatarea şi afişarea mărimilor monitorizate,
compararea valorilor monitorizate cu valorile
nominale, semnalizarea în timp real prin
mesaje scrise a evenimentelor apărute şi
managementul evenimentelor achiziţionate şi
stocate pe hard-disk.
Arhitectura propusă spre utilizare are
la bază componente hardware şi software
specifice. Circute specifice achiziţiei de date
transformă semnalele de intrare în valori
digitale. Un microprocesor controlează fluxul
de date, memoria interna stocheza conţinutul
buferelor de date, iar transferurile de date între
liniile de input/output se realizeaza prin accesul
direct la memorie (DMA). Software-ul care
controlează toate aceste operaţiuni este
păstrat într-o memorie ROM.
Afişarea locală a rezultatelor sau a
reprezentărilor grafice se realizează prin
dispozitive specifice localizate pe panoul frontal
al dispozitivului sau pe un ecran - monitor de
tip ‘LCD’, ‘TFT’ tip Touch-Screen.
Arhitectura dispozitivului prevede de
asemenea şi o interfaţă de conectare la un alt
calculator şi posibilitatea de a comunica cu
acesta prin mesaje ASCII. Controlul de la
distanţă a traductoarelor, senzorilor sau
perifericelor utilizate este posibil datorită unui
set de comenzi ASCII ce sunt pastrate în
memoria ROM a acestuia.

Structura instalaţiei

A fişare şi
control

ROM

A /D

M icrocontroler

D /A
C ondiţionare
de sem nal

B us
Sincro

RAM

D I/O

T I/O

IE E E 488


Slide 13

Elementele hardware principale ale sistemului de control
–

interfaţa de protecţie şi condiţionare,
capabilă să suporte vârfuri accidentale de
tensiune
– senzori şi traductori analogici, digitali
– modul de management al diagnozei,
reprezintă interfaţa dintre sistemul de
procesare şi afişare date şi modulele de
condiţionare a semnalelor utilizând
protocolul MVB Multifunction Vehicle Bus
care este definit în standardul TCN IEC61375.
– module pentru condiţionarea semnalelor şi
conversia analog-digitală
– interfeţe seriale pentru achiziţia/transmisia
de la/la distanţă a datelor
– unitate digitală de afişare grafică
Opţional se poate realiza transferul datelor
rezultate în urma evenimentelor apărute către un
alt calculator - dispecer pentru analiza detaliată şi
decizie - prin intermediul tehnologiei ‘wireless’ sau
‘GSM’ (modem integrat direct pe placa de
achiziţie), LAN, RS232 sau flash_card, memorystick.


Slide 14

Solutii Software

o
o

o

o

o

Pentru aceasta aplicaţie a fost elaborat un
program corespunzator, sub forma unui
instrument virtual, folosind medii de
programare orientate pe obiecte (C++,Visual
Basic) compus din urmatoarele module :
modulul achiziţie (modul D412 şi module
DAXIO3410), care permite achiziţia datelor
modulul analiză (aplicaţie soft), care permite
măsurarea, prelucrarea şi înregistrarea
datelor pe hard-disk
modulul vizualizare (aplicaţie soft), care
permite reprezentarea grafică a datelor
stocate pe hard-disk
modulul istoric (aplicaţie soft), care permite
managementul evenimentelor achiziţionate
şi stocate pe hard-disk
modulul transfer date (aplicatie soft), care
permite transferul datelor achiziţionate pe
hard-disk pe alte medii de stocare utilizând
diverse protocoale de comunicaţie.


Slide 15

Interfaţa grafică cu utilizatorul











Interfaţa grafică este dezvoltată conform prevederilor
UIC 557. Ea are rolul de mediu de comunicare a însoţitorului de
tren (operator )cu instalaţia de diagnoză. Datele emise de
senzorii şi traductoarele de pe vagon şi prelucrate de Sistemul
de achiziţie şi dezvoltare (SAD) sunt afişate pe ecran. De
asemenea, operatorul are posibilitatea, utilizând tastele
touchscreen ale monitorului, să transmită comenzi şi să ceară
informaţii despre starea elementelor controlate. In Figura 4.1
este prezentată structura interfeţei grafice. Suprafaţa
monitorului este împarţită în blocurile:
Zona 1 – zona destinata afisarii orei, datei, informatiilor
generale despre tren, ruta etc.
Zona 2 – zona destinata afisarii informatiilor detaliate despre
functiile apelate de către operator, sau semnalizării defectelor
detectate de sistem.
Buton i – buton informare. Butonul este prevazut cu doua leduri
virtuale, unu verde si unu rosu avand rolul de a verifica
corectitudinea afisarii pe monitor
Butoane RO, EN, FR, I, D – butoane selectare limba.
Buton C – buton anulare, butoane derulare verticala, buton E –
buton accept.
Butoane F1÷F0; FS – butoane functii.
Butoane 1÷0 – butoane alfa-numerice.
Interfaţa grafică este gestionată intern sub forma unei
structuri arborescente, plecând de la prima imagine (ecran)
afişată şi continuând cu imagini care urmăresc nivele asociate
obţiunilor din meniurile afişate. Acest tip de interfaţă grafică
este în concordanţă cu norma UIC 557 care descrie interfaţa
om-maşină.


Slide 16

Caracteristici de performanţă
Caracteristici funcţionale






Sistemul de alimentare cu energie
electrică care cuprinde următoarele
funcţii: controlul prezenţei alimentării
generale, controlul alimentării
instalaţiei de frână şi antipatinaj,
cuplarea şi decuplarea bateriei,
activarea regimului de economisire a
energiei
Sistemul de închidere şi blocare a
uşilor care cuprinde următoarele
funcţii: comanda centralizată de
închidere, comanda blocării
înzăvorârii-dezăvorârii, comenzi de
închidere şi deschidere selectivă,
monitorizarea stărilor închis-deschis,
monitorizarea stărilor blocat-deblocat,
monitorizarea stărilor zăvorâtdezăvorât
Sistemul de iluminare care cuprinde
următoarele funcţii: prezenţă tensiune
de alimentare, comandă centralizată
cuplare-decuplare tensiune de
iluminare, iluminat general şi de
serviciu, întrerupere încărcare baterie

Caracteristici electrice
 Tensiune de alimentare: 14,433,6V.c.c
 Curent intrare(<0,1s/1s): max. 5A
 Putere de intrare :max 80 W
 Putere iesire: 60W
 Ieşire 5,15Vc.c  2%/1,25Amax
 Ieşire 12Vcc 2%/1,25Amax


Slide 17