[go: up one dir, main page]

RU232170U1 - DTSCAN ROLLING STOCK DIAGNOSTICS UNIT - Google Patents

DTSCAN ROLLING STOCK DIAGNOSTICS UNIT Download PDF

Info

Publication number
RU232170U1
RU232170U1 RU2024127300U RU2024127300U RU232170U1 RU 232170 U1 RU232170 U1 RU 232170U1 RU 2024127300 U RU2024127300 U RU 2024127300U RU 2024127300 U RU2024127300 U RU 2024127300U RU 232170 U1 RU232170 U1 RU 232170U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolling stock
data
module
dtscan
unit
Prior art date
Application number
RU2024127300U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Владимирович Колесников
Игорь Николаевич Максимов
Дмитрий Геннадьевич Сорокин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм С"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм С" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм С"
Application granted granted Critical
Publication of RU232170U1 publication Critical patent/RU232170U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области предиктивной диагностики технического состояния подвижного состава и транспортной инфраструктуры. Блок диагностики подвижного состава DTscan размещается на подвижном составе (ПС) и осуществляет сбор, хранение, обработку и анализ данных для оценки текущего технического состояния и прогнозирования состояния ПС и элементов инфраструктуры на заданный промежуток времени или пробега в зависимости от условий эксплуатации. Блок диагностики подвижного состава DTscan выполнен в едином корпусе и включает в себя измерительные модули оценочных параметров технических средств ПС (ИМ); модуль определения координат (МОК), определяющий местоположение ПС на пути; модуль видеоданных (МВД), записывающий видео с IP-камер и анализирующий состояние пути и инфраструктуры; модуль системной аналитики (МСА), обрабатывающий и анализирующий данные от ИМ, МОК, МВД и информирующий в случае определения критического состояния; модуль управления (МУ), координирующий работу других модулей и обеспечивающий сбор, хранение и передачу данных через модуль беспроводной передачи данных (МБПД); МБПД для передачи данных на удаленный сервер через Ethernet. Все модули (составные части блока диагностики подвижного состава DTscan) располагаются на ПС в едином корпусе, соединены жгутовой проводкой и крепежными элементами, что обеспечивает их конструктивное единство и единое назначение блока диагностики подвижного состава DTscan. Достигается повышение эффективности диагностики и надежности железнодорожной транспортной системы.

Figure 00000001
The utility model relates to the field of predictive diagnostics of the technical condition of rolling stock and transport infrastructure. The DTscan rolling stock diagnostics unit is placed on the rolling stock (RS) and collects, stores, processes and analyzes data to assess the current technical condition and predict the condition of the RS and infrastructure elements for a specified period of time or mileage, depending on the operating conditions. The DTscan rolling stock diagnostics unit is made in a single housing and includes measuring modules for assessing the parameters of the technical means of the RS (IM); a coordinate determination module (CDM) that determines the location of the RS on the track; a video data module (VDM) that records video from IP cameras and analyzes the condition of the track and infrastructure; a system analytics module (SAM) that processes and analyzes data from the IM, CDM, VDM and informs in the event of a critical condition being determined; a control module (CM) that coordinates the work of other modules and ensures the collection, storage and transmission of data via the wireless data transmission module (WDM); WDM for transmitting data to a remote server via Ethernet. All modules (components of the DTscan rolling stock diagnostics unit) are located on the rolling stock in a single housing, connected by harness wiring and fasteners, which ensures their structural unity and a single purpose of the DTscan rolling stock diagnostics unit. Increased diagnostic efficiency and reliability of the railway transport system are achieved.
Figure 00000001

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE UTILITY MODEL RELATS

Полезная модель относится к области предиктивной диагностики технического состояния подвижного состава и транспортной инфраструктуры с целью обеспечения безопасности, надежности и эффективности функционирования железнодорожной транспортной системы.The utility model relates to the field of predictive diagnostics of the technical condition of rolling stock and transport infrastructure in order to ensure the safety, reliability and efficiency of the functioning of the railway transport system.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

В железнодорожной индустрии наблюдается растущая потребность в средствах и устройствах диагностики технического состояния железнодорожного транспорта, обеспечивающих мониторинг в реальном времени и своевременное выявление возникновения и развития дефектов для их устранения и предотвращения отказов ПС.The railway industry is experiencing a growing need for tools and devices for diagnosing the technical condition of railway transport, providing real-time monitoring and timely detection of the occurrence and development of defects in order to eliminate them and prevent rolling stock failures.

Из существующего уровня техники известна микропроцессорная система управления и диагностики локомотива (МПСУиД), которая включает в себя мониторный блок, блок центрального вычислителя (БЦВ), блоки управления контакторами, блоки связи с пультом, блоки входных сигналов, блок управления возбуждением (БУВ), преобразователи напряжения в код (ПНКВ), блоки связи с датчиками давления, блоки связи с токовыми датчиками давления, блок связи с датчиками угла поворота, блок индикации локомотива. МПСУиД также включает в себя пульт речевой информации, систему взаимодействия с локомотивом посредством цифровой технологической радиосвязи, и регулятор электрического тормоза. Все блоки и устройства, входящие в МПСУиД, распределены по отсекам локомотива и связаны между собой в сеть по последовательному дублированному интерфейсу, при этом блоки ПНКВ соединены с БЦВ через БУВ по отдельным каналам связи для сбора и передачи данных с ПНКВ в БЦВ (RU 116114 U1, МПК B61L 29/00, опубл. 20.05.2012).The existing level of technology includes a microprocessor control and diagnostics system for a locomotive (MPCSiD), which includes a monitor unit, a central computer unit (CCU), contactor control units, control panel communication units, input signal units, an excitation control unit (ECU), voltage-to-code converters (VDC), pressure sensor communication units, current pressure sensor communication units, a rotation angle sensor communication unit, and a locomotive indicator unit. MPCSiD also includes a voice information console, a system for interaction with a locomotive via digital technological radio communication, and an electric brake regulator. All units and devices included in the MPSUiD are distributed among the locomotive compartments and are connected to each other in a network via a serial duplicate interface, while the PNKV units are connected to the BCV via the BUV via separate communication channels for collecting and transmitting data from the PNKV to the BCV (RU 116114 U1, IPC B61L 29/00, published 20.05.2012).

Недостатками известного технического решения являются:The disadvantages of the known technical solution are:

отсутствует анализ причин отказов;there is no analysis of the causes of failures;

отсутствует возможность оценки остаточного ресурса узлов ПС;there is no possibility of assessing the remaining resource of PS units;

ограничена возможность дескриптивной и прогнозной аналитики, так как решение не включает в себя передовые технологии, такие как машинное обучение и нейронные сети;the ability to perform descriptive and predictive analytics is limited as the solution does not include advanced technologies such as machine learning and neural networks;

ограничена скорость передачи информации и анализа, что может привести к задержкам в выявлении и реагировании на проблемы;the speed of information transfer and analysis is limited, which can lead to delays in identifying and responding to problems;

не обеспечивается широкий спектр мониторинга состояния локомотива и инфраструктуры, так как используется ограниченный набор датчиков, что может привести к недооценке рисков и проблем;a wide range of monitoring of the locomotive and infrastructure condition is not provided, since a limited set of sensors is used, which can lead to underestimation of risks and problems;

метод не предусматривает эффективных механизмов обратной связи с диспетчерскими центрами и машинистами, отсутствует общая линия связи с системой безопасности, что может затруднить оперативное реагирование на проблемы и аварийные ситуации;the method does not provide for effective feedback mechanisms with control centers and drivers, there is no common line of communication with the security system, which can complicate prompt response to problems and emergency situations;

отсутствует возможность применения в широком спектре железнодорожного транспорта.there is no possibility of application in a wide range of railway transport.

Известна также микропроцессорная система управления и диагностики МПСУиД электропоезда, обеспечивающая управление и диагностику работы электропоезда, а также передачу данных между различными устройствами и системами, организованная на трех уровнях функциональности (RU 2733594 C2, МПК B60L 15/32, опубл. 05.10.2020). На первом уровне имеются подсистемы для измерения различных параметров, таких как ток, напряжение, давление и сопротивление изоляции, счетчик электроэнергии. Также включены подсистемы связи по линиям CAN, RS485 и Ethernet для взаимодействия с различными системами электропоезда, включая двери, радиостанцию, тормозную систему, климатическую установку и систему информирования пассажиров. На втором уровне находятся монитор, блок связи с пультом, блок входных сигналов, центральный блок управления и блок управления контакторами. Третий уровень включает в себя подсистемы автоведения поезда, диагностики, обеспечения безопасности движения и технологической цифровой радиосвязи.Also known is the microprocessor control and diagnostics system MPSUiD of an electric train, which provides control and diagnostics of the electric train, as well as data transfer between various devices and systems, organized at three levels of functionality (RU 2733594 C2, IPC B60L 15/32, published 05.10.2020). At the first level, there are subsystems for measuring various parameters, such as current, voltage, pressure and insulation resistance, an electricity meter. Also included are communication subsystems via CAN, RS485 and Ethernet lines for interaction with various systems of the electric train, including doors, a radio station, a brake system, an air conditioning system and a passenger information system. At the second level, there is a monitor, a communication unit with the console, an input signal unit, a central control unit and a contactor control unit. The third level includes subsystems for automatic train control, diagnostics, traffic safety and technological digital radio communication.

Недостатками известного технического решения являются:The disadvantages of the known technical solution are:

отсутствует анализ причин отказов;there is no analysis of the causes of failures;

отсутствует возможность оценки остаточного ресурса узлов ПС;there is no possibility of assessing the remaining resource of PS units;

МПСУиД электропоезда имеет ограниченные возможности в сравнении с более полной системой диагностики подвижного состава, которая включает в себя широкий спектр сенсоров и модулей для мониторинга различных аспектов работы поезда;The electric train's MPSUiD has limited capabilities compared to a more complete rolling stock diagnostic system, which includes a wide range of sensors and modules for monitoring various aspects of train operation;

заявленных средств обработки данных недостаточно для эффективного анализа больших объемов информации, что может снизить эффективность диагностики и управления;the declared data processing tools are insufficient for the effective analysis of large volumes of information, which may reduce the effectiveness of diagnostics and management;

ограничена возможность дескриптивной и прогнозной аналитики, так как решение не включает в себя передовые технологии, такие как машинное обучение и нейронные сети.The ability to perform descriptive and predictive analytics is limited as the solution does not include advanced technologies such as machine learning and neural networks.

Из существующего уровня техники также известна комплексная автоматизированная система учета, контроля, устранения отказов технических средств и анализа их надежности (КАСАНТ), автоматически регистрирующая факты отказа технических средств на основе данных, вносимых поездным диспетчером в автоматизированный график исполненного движения поездов, формирование информации об отказах технических средств из хозяйств инфраструктуры железнодорожного транспорта. В обеспечение корректности учета факта отказа в системе реализован специализированный механизм проверки поступающих данных с возможностью их последующего объединения пользователями («Система КАСАНТ: задачи, возможности, перспективы развития», Е.Н. Розенберг, И.Н. Розенберг, A.M. Замышляев, Г.Б. Прошин, ж. Железнодорожный транспорт, 2008 г., №9).The existing level of technology also includes a comprehensive automated system for recording, monitoring, troubleshooting technical equipment failures and analyzing their reliability (KASANT), which automatically records the facts of technical equipment failure based on data entered by the train dispatcher into the automated schedule of completed train movements, and generates information on technical equipment failures from the railway transport infrastructure facilities. To ensure the correct recording of the fact of failure, the system implements a specialized mechanism for checking incoming data with the ability to subsequently combine them by users (KASANT System: Tasks, Possibilities, Development Prospects, E.N. Rozenberg, I.N. Rozenberg, A.M. Zamyshlyaev, G.B. Proshin, Zheleznodorozhny Transport, 2008, No. 9).

Известная система обладает следующими недостатками:The known system has the following disadvantages:

анализ периодичности отказов и причин отказов невозможен ввиду разрозненности полученных данных;analysis of the frequency of failures and the reasons for failures is impossible due to the fragmentation of the data obtained;

система не предназначена для анализа технических аспектов и причин отказов;the system is not intended for analysis of technical aspects and causes of failures;

сбор информации осуществляется по различным узлам в отдельности и не соотносится с состоянием ПС и состава в целом;information is collected on various nodes separately and is not related to the state of the PS and the composition as a whole;

отсутствует возможность оценки остаточного ресурса узлов ПС;there is no possibility of assessing the remaining resource of PS units;

диагностика не может осуществляться в режиме реального времени;diagnostics cannot be performed in real time;

отсутствует возможность дескриптивной и прогнозной аналитики в системах диагностики, применяемых на ПС.there is no possibility of descriptive and predictive analytics in diagnostic systems used in PS.

Статистические данные об отказах ПС свидетельствуют о том, что известные системы диагностики и мониторинга отказов имеют ряд недостатков, зачастую не способные вовремя выявить отказные ситуации и, таким образом, обеспечить надежность и повысить безопасность как единицы, так и парка ПС.Statistical data on PS failures indicate that known systems for diagnostics and monitoring of failures have a number of shortcomings, often being unable to promptly identify failure situations and, thus, ensure reliability and increase the safety of both the unit and the PS fleet.

Данные недостатки существующих систем диагностики не позволяют выполнять комплексный анализ причин отказов и осуществлять необходимые мероприятия по предотвращению отказов отдельных узлов, и реализовать систему, принимающую решение о возможности эксплуатации ПС.These shortcomings of existing diagnostic systems do not allow for a comprehensive analysis of the causes of failures and the implementation of necessary measures to prevent failures of individual units, and the implementation of a system that makes a decision on the possibility of operating the substation.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает сбор, обработку и анализ данных, для прогнозирования возможных отказов, и прогностическую оценку состояния подвижного состава и инфраструктуры, что сокращает время и затраты на техническое обслуживание и ремонт и повышает уровень безопасности и надежности движения.The proposed technical solution ensures the collection, processing and analysis of data to predict possible failures and a prognostic assessment of the condition of rolling stock and infrastructure, which reduces the time and costs of maintenance and repair and increases the level of safety and reliability of traffic.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF THE UTILITY MODEL

Технический результат достигается тем, что заявленный блок диагностики подвижного состава DTscan, установленный на подвижном составе (ПС), осуществляет сбор, хранение, обработку и анализ данных, на основании которых оценивается текущее техническое состояние и производится прогноз состояния ПС и элементов инфраструктуры на заданный промежуток времени или пробега в зависимости от условий эксплуатации, а также осуществляет беспроводную передачу данных на удаленный сервер в реальном времени при наличии сотовой связи.The technical result is achieved in that the declared DTscan rolling stock diagnostic unit, installed on the rolling stock, collects, stores, processes and analyzes data, on the basis of which the current technical condition is assessed and a forecast is made of the condition of the rolling stock and infrastructure elements for a specified period of time or mileage depending on the operating conditions, and also carries out wireless data transmission to a remote server in real time in the presence of cellular communication.

Блок диагностики подвижного состава DTscan выполнен в едином корпусе и состоит из:The DTscan rolling stock diagnostic unit is made in a single housing and consists of:

измерительных модулей 1 оценочных параметров технических средств ПС (ИМ), измеряющих показатели характеристик ПС посредством датчиков тока, ускорений и акустической эмиссии и преобразующих сигналы датчиков в цифровой вид;measuring modules 1 for evaluating the parameters of technical means of the PS (IM), measuring the characteristics of the PS using current, acceleration and acoustic emission sensors and converting sensor signals into digital form;

модуля определения координат 2 (МОК), определяющего координаты положения ПС на пути;coordinate determination module 2 (CDM), which determines the coordinates of the PS position on the route;

модуля видеоданных 3 (МВД), записывающего видеоданные, анализирующего наличие препятствий, людей в габарите ПС, а также состояние инфраструктуры, и выполняющего оценку необходимости дальнейшей реакции на событие;video data module 3 (VDM), which records video data, analyzes the presence of obstacles, people within the dimensions of the PS, as well as the state of the infrastructure, and evaluates the need for further response to the event;

модуля управления 4 (МУ), расположенного в бортовом блоке системы 5 (ББС), и управляющего работой остальных модулей блока диагностики подвижного состава DTscan, сбором данных и их хранением, передачей данных через МБПД, обеспечением электропитания остальных модулей блок диагностики подвижного состава DTscan, при этом элементы модуля, предназначенные для приема и оцифровки первичных данных (модули АЦП), могут располагаться как в ББС, так и на элементах ПС;control module 4 (CM), located in the on-board unit of the system 5 (OBS), and controlling the operation of the remaining modules of the rolling stock diagnostic unit DTscan, data collection and storage, data transmission via the MBPD, providing power supply to the remaining modules of the rolling stock diagnostic unit DTscan, while the elements of the module intended for receiving and digitizing primary data (ADC modules) can be located both in the BBS and on the elements of the rolling stock;

модуля системной аналитики 6 (МСА), расположенного в ББС и обеспечивающего фильтрацию и обработку первичных данных от ИМ, МОК и МВД, выбор из базы бортовых данных и алгоритмов аналитики требуемых функций обработки и критериев, анализ данных, вывод о состоянии поезда в режиме реального времени, а также в перспективе развития отказов, информирование машиниста и диспетчера при определении критического состояния;system analytics module 6 (SAM), located in the BBS and providing filtering and processing of primary data from the IM, IOC and MVD, selection from the on-board data base and analytics algorithms of the required processing functions and criteria, data analysis, conclusions about the state of the train in real time, as well as in the future development of failures, informing the driver and dispatcher when determining a critical state;

модуля беспроводной передачи данных 7 (обмена информацией) (МБПД), который обеспечивает беспроводную передачу данных по сети на удаленный сервер напрямую через Ethernet и прием данных с удаленного сервера, и может быть реализован в виде Wi-Fi-роутера с антенной, расположенного в ББС. При невозможности передачи данные накапливаются и передаются при появлении связи.wireless data transmission module 7 (information exchange) (WDM), which provides wireless data transmission over the network to a remote server directly via Ethernet and data reception from a remote server, and can be implemented as a Wi-Fi router with an antenna located in the BBS. If transmission is impossible, the data is accumulated and transmitted when a connection appears.

МСА может быть выполнен с возможностью анализа состояния ПС и инфраструктуры в реальном времени и прогнозирования возможных отказов на основе данных, полученных от ИМ, МОК и МВД, при этом анализ может осуществляться с применением алгоритмов машинного обучения и нейронных сетей.The MSA can be designed with the ability to analyze the state of the PS and infrastructure in real time and predict possible failures based on data received from the IM, IOC and MVD, while the analysis can be carried out using machine learning algorithms and neural networks.

МВД может быть оснащен алгоритмами машинного зрения для анализа состояния инфраструктуры и выявления препятствий на пути ПС.The Ministry of Internal Affairs can be equipped with machine vision algorithms to analyze the state of infrastructure and identify obstacles in the path of the PS.

Все модули (составные части блока диагностики подвижного состава DTscan) располагаются на ПС в едином корпусе: соединены жгутовой проводкой и крепежными элементами, что обеспечивает их конструктивное единство и единое назначение блока диагностики подвижного состава DTscan.All modules (components of the DTscan rolling stock diagnostics unit) are located on the rolling stock in a single housing: connected by harness wiring and fasteners, which ensures their structural unity and the single purpose of the DTscan rolling stock diagnostics unit.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ И ИНЫХ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS AND OTHER GRAPHIC MATERIALS

Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, отображающей схему блока диагностики подвижного состава DTscan, где:The essence of the utility model is explained in Fig. 1, which displays a diagram of the DTscan rolling stock diagnostic unit, where:

1 - измерительные модули,1 - measuring modules,

2 - модуль определения координат,2 - coordinate determination module,

3 - модуль видеоданных,3 - video data module,

4 - модуль управления,4 - control module,

5 - бортовой блок системы,5 - on-board unit of the system,

6 - модуль системной аналитики,6 - system analytics module,

7 - модуль беспроводной передачи данных,7 - wireless data transmission module,

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A UTILITY MODEL

Реализация блока диагностики подвижного состава DTscan, предназначенного для удаленного мониторинга технического состояния ПС, прогнозирования возможности эксплуатации и принятия решения о его движении, предполагается в модульном исполнении, что позволяет сформировать необходимую конфигурацию с учетом его работы на различных типах ПС.The implementation of the DTscan rolling stock diagnostics unit, designed for remote monitoring of the rolling stock technical condition, forecasting the possibility of operation and making a decision on its movement, is expected to be modular, which allows for the formation of the necessary configuration taking into account its operation on various types of rolling stock.

Для ПС, на котором установлены обмоторенные колесные пары, блок диагностики подвижного состава DTscan может включать ИМ, представленные токовыми датчиками и акселерометрами, МОК, МВД и ББС, содержащий МУ, МСА, блок питания, фильтр, коммутатор, переключатели и разъемы, МБПД, содержащий антенну и роутер с GPS-приемником.For rolling stock equipped with motorized wheel pairs, the DTscan rolling stock diagnostics unit may include IM, represented by current sensors and accelerometers, MOC, MVD and BBS, containing MU, MSA, power supply, filter, switch, switches and connectors, MBPD, containing an antenna and a router with a GPS receiver.

Для ПС, тележки которого не имеют тяговых двигателей, блок диагностики подвижного состава DTscan может включать ИМ, представленные акселерометрами, МОК, МВД и ББС, содержащий МУ, МСА, блок питания, фильтр, коммутатор, переключатели и разъемы, МБПД, содержащий антенну и роутер с GPS-приемником.For rolling stock whose bogies do not have traction motors, the DTscan rolling stock diagnostic unit may include IM, represented by accelerometers, MOC, MVD and BBS, containing MU, MSA, power supply, filter, switch, switches and connectors, MBPD, containing an antenna and a router with a GPS receiver.

Блок диагностики подвижного состава DTscan может быть расширен дополнительным оборудованием и включать ИМ, представленные токовыми датчиками, акселерометрами, акустическими датчиками с усилителями и согласующими устройствами, МОК, МВД, ББС, отличающийся тем, что включает преобразователь CAN-шины и коммутатор для увеличения входов для подключения дополнительных устройств.The DTscan rolling stock diagnostics unit can be expanded with additional equipment and include IM, represented by current sensors, accelerometers, acoustic sensors with amplifiers and matching devices, MOC, MVD, BBS, distinguished by the fact that it includes a CAN bus converter and a switch to increase the inputs for connecting additional devices.

Для достижения технического результата в рамках предложенной полезной модели осуществляются следующие операции.To achieve the technical result within the framework of the proposed utility model, the following operations are carried out.

Блок диагностики подвижного состава DTscan собирает информацию от подключенных датчиков (акселерометры, акустические датчики, токовые датчики). Данные от датчиков позволяют непрерывно проводить анализ технического состояния ПС, прогнозировать неисправности и определять необходимость проведения профилактического ремонта. Блок диагностики подвижного состава DTscan предусматривает регистрацию сигналов от устанавливаемых датчиков для диагностики состояния конструкции ПС при движении, в том числе при перевозке пассажиров.The DTscan rolling stock diagnostics unit collects information from connected sensors (accelerometers, acoustic sensors, current sensors). Data from the sensors allows for continuous analysis of the rolling stock technical condition, predicting faults and determining the need for preventive maintenance. The DTscan rolling stock diagnostics unit provides for recording signals from installed sensors for diagnostics of the rolling stock structure condition during movement, including during passenger transportation.

Акселерометры устанавливаются по меньшей мере на одном буксовом узле каждой из осей тележки ПС, на раме тележки над крайними оборудованными осями, со стороны оборудованного буксового узла, а также на корпусах тяговых двигателей и тяговых редукторов, при их наличии.Accelerometers are installed on at least one axle box of each axle of the PS bogie, on the bogie frame above the outer equipped axles, on the side of the equipped axle box, and also on the housings of traction motors and traction gearboxes, if any.

Для диагностики технического состояния тяговых электродвигателей, установленных на ПС, токовые датчики устанавливаются на входе каждой из фазы статорной обмотки.To diagnose the technical condition of traction electric motors installed at substations, current sensors are installed at the input of each phase of the stator winding.

Определяется текущее положение ПС с помощью МОК в режиме реального времени.The current position of the PS is determined using the IOC in real time.

Осуществляется прием сигналов с IP-камер, МВД анализирует наличие препятствий, людей и состояние инфраструктуры с помощью технологий машинного зрения.Signals are received from IP cameras, the Ministry of Internal Affairs analyzes the presence of obstacles, people and the state of infrastructure using machine vision technologies.

Обработка и анализ данных в ББС осуществляется МСА и МУ. МСА фильтрует и обрабатывает собранные данные, анализирует состояние ПС и инфраструктуры в реальном времени, прогнозирует возможные отказы на ближайшие 4 часа, при этом анализ может осуществляться с применением алгоритмов машинного обучения и нейронных сетей; МУ координирует работу всех модулей блока диагностики подвижного состава DTscan, обеспечивает сбор и хранение данных, их передачу на удаленный сервер.Data processing and analysis in the BBS is carried out by the MSA and MU. The MSA filters and processes the collected data, analyzes the state of the rolling stock and infrastructure in real time, predicts possible failures for the next 4 hours, while the analysis can be carried out using machine learning algorithms and neural networks; MU coordinates the work of all modules of the DTscan rolling stock diagnostics unit, ensures the collection and storage of data, and their transmission to a remote server.

Передача собранных и обработанных данных с ПС на удаленный сервер обеспечивается МБПД через Ethernet. Роутер и антенна в составе МБПД организуют передачу данных в нескольких диапазонах и стандартах. В случае отсутствия прямой связи МБПД может работать в режиме временного накопления данных при отсутствии связи для последующей передачи данных на удаленный сервер через Ethernet.Transfer of collected and processed data from the PS to the remote server is provided by the MBPD via Ethernet. The router and antenna in the MBPD organize data transfer in several ranges and standards. In the absence of direct communication, the MBPD can operate in the mode of temporary data accumulation in the absence of communication for subsequent data transfer to the remote server via Ethernet.

На основе анализа данных и прогнозов, вырабатываются рекомендации для машинистов, диспетчеров и технического персонала по предотвращению возможных отказов, оптимизации технического обслуживания и ремонта.Based on the analysis of data and forecasts, recommendations are developed for drivers, dispatchers and technical personnel to prevent possible failures and optimize maintenance and repairs.

Соответствующие рекомендации и предупреждения передаются машинистам и диспетчерам в режиме реального времени для принятия необходимых мер.The relevant recommendations and warnings are transmitted to drivers and dispatchers in real time so that necessary measures can be taken.

Таким образом, в блоке диагностики подвижного состава DTscan выполняется регистрация данных от датчиков, подключаемых к измерительному модулю для регистрация измеряемых величин, сбор, передача, обработка, анализ и хранение данных, преобразование сигналов датчиков в цифровой вид, формирование данных для индикации состояния контролируемых узлов, оценка текущего состояния и тенденций к изменениям в конструктивных элементах ПС на основании расчетов и моделирований и формирование отчетов. Автоматизированный процесс анализа данных не требует участия оператора, что позволяет сократить количество ошибок, связанных с человеческим фактором.Thus, the DTscan rolling stock diagnostics unit records data from sensors connected to the measuring module for recording measured values, collecting, transmitting, processing, analyzing and storing data, converting sensor signals into digital form, generating data for indicating the state of monitored units, assessing the current state and trends in changes in the structural elements of the rolling stock based on calculations and modeling, and generating reports. The automated data analysis process does not require operator participation, which reduces the number of errors associated with the human factor.

Применение блока диагностики подвижного состава DTscan способствует повышению безопасности и коэффициента готовности железнодорожных путей и ПС (локомотивов, электропоездов, путевой техники) при эксплуатации за счет непрерывной диагностики параметров.The use of the DTscan rolling stock diagnostic unit helps to increase the safety and availability of railway tracks and rolling stock (locomotives, electric trains, track equipment) during operation due to continuous diagnostics of parameters.

Получены опытные данные, подтверждающие промышленную применимость и возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата, об эксплуатации блока диагностики подвижного состава DTscan на таких ПС, как тепловозы «ТЭМ7», «ТЭ18», пассажирские электропоезда «Сапсан», «Ласточка», грузовой электровоз «Малахит».Experimental data have been obtained confirming the industrial applicability and the possibility of obtaining a technical result when implementing a utility model, on the operation of the DTscan rolling stock diagnostic unit on such rolling stock as the TEM7 and TE18 diesel locomotives, the Sapsan and Lastochka passenger electric trains, and the Malakhit freight electric locomotive.

Claims (3)

1. Блок диагностики подвижного состава DTscan, располагающийся на подвижном составе (ПС), в режиме реального времени осуществляет сбор, обработку и анализ данных для прогнозирования состояния ПС и элементов инфраструктуры, а также беспроводную передачу данных на удаленный сервер для обработки данных и выработки рекомендаций в реальном времени, оснащенный измерительными модулями для сбора данных о техническом состоянии ПС с использованием датчиков, модулем определения координат для определения положения ПС, модулем видеоданных для записи и анализа видеоизображений с IP-камер, модулем управления в бортовом блоке системы для координации работы всех модулей, входящих в состав, сбора, хранения и передачи данных, модулем системной аналитики в бортовом блоке системы для обработки и анализа данных, модулем беспроводной передачи данных в бортовом блоке системы для передачи данных на удаленный сервер через Ethernet, при этом все модули блока диагностики подвижного состава DTscan располагаются в едином корпусе, соединены жгутовой проводкой и крепежными элементами, что обеспечивает их конструктивное единство и единое назначение блока диагностики подвижного состава DTscan.1. The DTscan rolling stock diagnostics unit, located on the rolling stock, collects, processes and analyzes data in real time to predict the state of the rolling stock and infrastructure elements, as well as wirelessly transmits data to a remote server for data processing and real-time recommendation generation, equipped with measuring modules for collecting data on the technical state of the rolling stock using sensors, a coordinate determination module for determining the position of the rolling stock, a video data module for recording and analyzing video images from IP cameras, a control module in the on-board unit of the system for coordinating the operation of all modules included in the collection, storage and transmission of data, a system analytics module in the on-board unit of the system for processing and analyzing data, a wireless data transmission module in the on-board unit of the system for transmitting data to a remote server via Ethernet, wherein all modules of the DTscan rolling stock diagnostics unit are located in a single housing, connected by harness wiring and fasteners, which ensures their structural unity and a single purpose of the DTscan rolling stock diagnostics unit. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что модуль системной аналитики (МСА) выполнен с возможностью анализа состояния ПС и инфраструктуры в реальном времени и прогнозирования возможных отказов на основе данных, полученных от измерительных модулей, модуля определения координат и модуля видеоданных, при этом анализ осуществляется с применением алгоритмов машинного обучения и нейронных сетей.2. The unit according to item 1, characterized in that the system analytics module (SAM) is designed with the ability to analyze the state of the PS and infrastructure in real time and predict possible failures based on data received from the measuring modules, the coordinate determination module and the video data module, wherein the analysis is carried out using machine learning algorithms and neural networks. 3. Блок по п. 1 или 2, отличающийся тем, что модуль видеоданных (МВД) оснащен алгоритмами машинного зрения для анализа состояния инфраструктуры и выявления препятствий на пути ПС.3. The unit according to paragraph 1 or 2, characterized in that the video data module (VDM) is equipped with machine vision algorithms for analyzing the state of the infrastructure and identifying obstacles in the path of the PS.
RU2024127300U 2024-09-17 DTSCAN ROLLING STOCK DIAGNOSTICS UNIT RU232170U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU232170U1 true RU232170U1 (en) 2025-02-27

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7756617B1 (en) * 2004-01-15 2010-07-13 David LeBaron Morgan Vehicular monitoring system
RU2733594C2 (en) * 2018-09-27 2020-10-05 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") Microprocessor control and diagnostics system of electric train
RU2747330C2 (en) * 2016-05-16 2021-05-04 ВАЙ-ТРОНИКС, ЭлЭлСи Real-time data acquisition and recording system
RU2774509C1 (en) * 2021-08-13 2022-06-21 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" Automated control system for multiple units

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7756617B1 (en) * 2004-01-15 2010-07-13 David LeBaron Morgan Vehicular monitoring system
RU2747330C2 (en) * 2016-05-16 2021-05-04 ВАЙ-ТРОНИКС, ЭлЭлСи Real-time data acquisition and recording system
RU2733594C2 (en) * 2018-09-27 2020-10-05 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") Microprocessor control and diagnostics system of electric train
RU2774509C1 (en) * 2021-08-13 2022-06-21 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" Automated control system for multiple units

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6243628B1 (en) System and method for predicting impending failures in a locomotive
US6301531B1 (en) Vehicle maintenance management system and method
US6810312B2 (en) Method for identifying a loss of utilization of mobile assets
EP3254928A1 (en) System and method for the asset management of railway trains
KR101093021B1 (en) Information Integrated Rail System
RU2369509C1 (en) System of switching automatic cab signalling
WO2004024531A1 (en) Vehicle on-board diagnostic system
US20020116149A1 (en) System and method for remote inbound vehicle inspection
KR101095982B1 (en) Electric vehicle operation data storage system and method
CN112660210A (en) Intelligent operation and maintenance management system for freight train
CN112660211A (en) Intelligent operation and maintenance management system for railway locomotive
CN112491952B (en) Automatic train maintenance control system and control method
CN112614038A (en) Intelligent operation and maintenance management system for passenger train
CN112532749A (en) Intelligent operation and maintenance system for rail engineering vehicle
RU2307041C1 (en) Monitoring system of traffic control technological discipline
JP3305957B2 (en) Train inspection / train failure recovery support device
CN117745267A (en) Remote sensing service method and system for railway passenger station elevator based on Internet of things
RU232170U1 (en) DTSCAN ROLLING STOCK DIAGNOSTICS UNIT
CN114715234B (en) Digital twin system, device and method for train operation control system
RU2579981C1 (en) Automated systems for integrated management of resources, risk, reliability of railway transport
CN112435154B (en) Comprehensive information supervision system for rail transit operation stage
CN110132617B (en) Rail vehicle on-line monitoring system
CN217425982U (en) Centralized monitoring system of high-speed rail signal system
RU2839336C1 (en) Method for diagnostics of rolling stock of rail vehicle and track
RU2573536C1 (en) Method of repair and servicing of locomotives at handling site and system for its implementation