Напольная камера кнм 90 руководство по эксплуатации

4.1. Напольная камера кнм-05

Преимущества
КНМ-05

Подсистемы
контроля состояния буксовых узлов
КТСМ-02 комплектуются напольными камерами
с креплением на рельс, конструкция и
функциональные возможности, которых
коренным образом отличаются от применяемых
в отечественной аппаратуре. Выбор данной
конструкции обусловлен необходимостью,
исключить основные недостатки, имеющиеся
у напольных камер аппаратуры ПОНАБ-3,
ДИСК-БТ, ДИСК2БТ. В настоящее время в
приборах обнаружения перегретых букс
напольные камеры традиционно устанавливают
на фундаментах вблизи ж.д. пути. В этом
случае объекты контроля — буксовые узлы
и приемники теплового излучения
расположены в различных системах
координат. Поэтому при движении поезда
по контрольному участку под влиянием
различных внешних воздействий происходит
их перемещение независимо друг от друга
и как следствие нарушение ориентации
оптической системы.

Кроме
того, букса может выйти из зоны обзора
в результате вертикальных перемещений,
которые возникают последующим причинам:

• предельный
  прокат по кругу катания;

• динамические
  процессы при взаимодействии колеса с
  рельсом (ползуны, неравномерный прокат
  и т.д.)

Таким
образом, стабильность ориентации
оптической системы приемников теплового
излучения во времени является важнейшим
условием эффективного применения
средств обнаружения перегретых букс.

Анализ
современных детекторов перегретых букс
ведущих зарубежных фирм показывает,
что предпочтение отдается конструкциям
напольных камер с креплением на рельс.

Рис.4.1.1.
Модель, демонстрирующая зону обзора
буксы приемника ИК-излучения при
ориентации напольной камеры в КТСМ-02.

Конструкция
напольной камеры комплекса КТСМ-02
обеспечивает осмотр нижней и частично
задней стенок корпуса буксового узла
(рис.4.1.1). При такой ориентации напольная
камера и контролируемый буксовый узел
перемещаются в одной системе координат,
поэтому буксовый узел обязательно
попадает в зону осмотра приемника
теплового излучения. При данном креплении
напольной камеры расстояние между
корпусом буксы и болометром сокращается,
что приводит к повышению чувствительности
и помехозащищенности метода, вследствие
улучшения соотношения сигнал / шум.

Достоинством
данной конструкции напольной камеры
является стабильность во времени
ориентации оптической системы болометра,
что подтверждено в процессе длительных
эксплуатационных испытаний проведенных
на Свердловской ж.д. в 1999-2001 г.г. В течение
всего периода испытаний ориентация
оптической системы болометра практически
не нарушалась и не требовалось
дополнительных регулировок данного
узла.

В
процессе технического обслуживания
напольных камер ДИСК-Б операция по
ориентированию оптической системы
напольной камеры является одной из
самых трудоемких, поэтому существенное
сокращение этих затрат является важным
фактором в условиях сокращения штата
электромехаников.

Кроме
того, простота крепления напольной
камеры позволяет достаточно быстро
производить ее демонтаж, а ремонтные и
регулировочные работы квалифицированно
выполнять в условиях КИП.

Основные
узлы камеры и описание их работы

Камера
напольная малогабаритная состоит из
следующих основных частей:

Защитный
корпус камеры.

Защитный
корпус выполняет защитные функции, а
также служит местом крепления и монтажа
составляющих узлов и механизмов камеры.
Толщина стенок корпуса – 5мм.

1. Капсула
   болометра и электронный блок обработки
   сигналов автоматики камеры.

Болометр
БП-2М предназначен для приёма теплового
излучения в диапазоне длин волн 
= 8 — 20 мкм., исходящего от перегретых букс
вагонов.

1-
корпус камеры; 2 — дно; 3 — капсула; 4 — узел
заслонки; 5- крышка передняя;

6
— нагреватель внутренний; 7 — нагреватель
наружный.

Рис.4.1.2.
Камера КНМ-05.

Конструктивно
болометр встроен в текстолитовый корпус
капсулы, которая имеет возможность
настройки своей ориентации в пространстве
(рабочий угол 55
1
к горизонту). В этом же корпусе капсулы
расположены печатные платы с электронными
приборами, которые управляют автоматической
работой камеры, контролируют все рабочие
сигналы электроники, параметры положения
механизмов, и связь с управляющей ЭВМ.

1. Резистивные
   нагреватели.

На
боковых сторонах внутри корпуса
расположены два резистивных нагревателя.
Нагреватели автоматически поддерживают
заданную плюсовую температуру (20
— 25С)
внутри корпуса, необходимую для нормальной
работы болометра и электроники камеры.

1. Блок
   заслонки и кривошипно-шатунный механизм.

Заслонка
размещена на внешней передней панели
корпуса. Блок заслонки выполняет
несколько функций. Во-первых, заслонка
перекрывает смотровое отверстие камеры
в то время, когда на линии нет проходящего
поезда. Во-вторых, на заслонке расположены
активный и пассивный излучатели, которые
после прохождения поезда, при движении
заслонки, поочерёдно встают напротив
«смотрового» отверстия болометра и
посылают на болометр контрольное
тепловое излучение. Позиционирование
активного и пассивного излучателей
осуществляется при помощи специальной
платы герконов. В определённом положении
на заслонке крепится магнит. Во время
движения заслонки вокруг своей оси,
магнит последовательно проходит над
тремя герконами, расположенными на
плате в одной плоскости под определёнными
углами к оси заслонки. Проходя над
герконом, магнит инициирует замыкание
этого контакта и прерывает движение
заслонки в заданном положении. Активный
излучатель имеет определённую, заданную
температуру; пассивный излучатель имеет
температуру воздуха окружающей среды.
Таким образом, после каждого прохождения
поезда происходит контроль работоспособности
всех измерительных систем камеры и
подтверждение того факта, что в момент
прохождения поезда, все системы камеры
отработали исправно, а в программный
комплекс ЭВМ с камеры ушли истинные
тепловые параметры прошедшего поезда.
Блок заслонки приводится в движение
через механизм кривошипно-шатунного
параллелограмма. От шагового двигателя,
(шаг двигателя 1.8),
на валу которого расположен узел
кривошипа, через шатун, заслонке
сообщается возвратно-вращательное
движение.

1. Внешний
   нагреватель.

Внешний
резистивный нагреватель расположен на
передней панели корпуса и рассеивает
тепловую мощность 48 Вт. Нагреватель
предназначен для обогрева передней
наружной части камеры в зимнее время
для удаления снега и испарения влажных
осадков.

1. Передняя
   защитная крышка.

Снаружи
блок заслонки, кривошипно-шатунный
механизм и внешний нагреватель закрываются
передней защитной крышкой.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

  03.03.2016571.48 Кб2501.pdf

Перегревы буксовых узлов возникают при движении вагонов по разным причинам. Наиболее частые – повреждение или разрушение подшипников, недостаточное количество или отсутствие смазки в буксе, а также её загрязнение. Если вовремя не остановить состав, это может привести к излому шейки оси колёсной пары в том месте, где она входит в буксу. Сход вагонов в такой ситуации неизбежен. Поэтому работа по оборудованию перегонов аппаратурой теплового контроля на ходу поезда является одним из приоритетных направлений деятельности сразу для двух служб Приволжской магистрали – вагонного хозяйства и СЦБ.

Очередным объектом планового внедрения диагностической аппаратуры стал двухпутный перегон Примыкание – Багаевка Саратовского региона. Здесь был включён самый современный КТСМ-03.

– Данный комплекс первый в нашей дистанции, – сообщил главный инженер Саратовской дистанции СЦБ Андрей Погодин. – У него есть принципиальные отличия от предшественников КТСМ-01 и КТСМ-02, уже много лет эксплуатируемых нами. Его перегонная аппаратура состоит из отдельных малогабаритных электронных блоков, установленных в антивандальном шкафу. Этот термостатированный шкаф оснащён системой регулирования и поддержания внутри него рабочей температуры.

Как пояснил старший электромеханик КТСМ Олег Марин, в предыдущих моделях устройства перегонная аппаратура представляла собой стойку значительных размеров, для размещения которой устанавливали большой бетонный или металлический модуль.

– В комплексе КТСМ-03 применяются две модернизированные напольные камеры КНМ-90, – продолжает Олег Марин. – Они устанавливаются на уровне подошвы рельса с обеих сторон железнодорожного пути и диагностируют состояние буксовых узлов вагонов в обоих направлениях движения поездов. Эти камеры со специальной оптикой, имеющей угол ориентации к пути и к горизонту 90 градусов, позволят при контроле букс исключить ложное срабатывание аппаратуры под влиянием прямого и отражённого солнечного излучения и избежать ложных остановок поездов.

– Конструкция новой камеры КНМ-90 позволила максимально приблизить приёмник инфракрасного излучения к наиболее информативным зонам контроля подвижного состава. Благодаря этому неисправные подшипники теперь можно выявить на ранней стадии их разрушения, – отметил Андрей Погодин.

Станционное оборудование системы контроля КТСМ-03 по обоим перегонным путям АРМ-ЛПК находится в помещении дежурного по станции Примыкание. В новом устройстве основная часть информации, принимаемой от контролируемого подвижного состава, обрабатывается на почтовом уровне. В качестве канала связи для передачи данных с перегона на станцию теперь применяется волоконно-оптическая линия связи ВОЛС. Ранее для этих целей использовали подземный кабель с медными жилами. Для подключения КТСМ-03 к ВОЛС на перегоне поставлен дополнительный шкаф со специальной цифровой аппаратурой.

Микропроцессорный комплекс КТСМ-03 в автоматическом режиме производит диагностику входящих в его состав узлов и подсистем. Вся информация о выявленных неисправностях передаётся на автоматизированное рабочее место линейного поста контроля для принятия мер электромеханиками КТСМ. В целом КТСМ-03 является малообслуживаемым, однако, по словам Олега Марина, электромеханикам необходимо будет регулярно проверять состояние самих напольных камер, закреплённых на подошве рельса, очищать их от снега и других посторонних предметов, которые могут стать препятствием инфракрасному излучению.

– Для организации надёжного электроснабжения аппаратуры КТСМ-03 и защиты её от перенапряжений приборы электропитания на перегоне размещены в собственном шкафу типа ШРУ-М2, – подчеркнул Андрей Погодин.

Эксплуатационники выявили и недостаток новинки. Напольные камеры КТСМ-03, как и предыдущего КТСМ-02, не обеспечивают контроль уровня нагрева букс самого локомотива из-за отличительных особенностей конструкции ходовой части локомотива и вагона. Несмотря на это, высокий уровень безопасности движения поездов достигается действующими на перегонах Приволжской железной дороги совмещёнными пунктами контроля локомотивов ПКЛ на основе двух систем КТСМ-02 и КТСМ-01.

Денис Селивёров

Для определения экономической эффективности оборудования перегона Олёкма – Рзд. 1945 км устройствами КТСМ – 02 составим таблицу. Так как центральный банк даёт положительный прогноз в экономическом плане, то используем норматив приведения Е_н = 0,1.

Таблица 3.1 – Показатели экономической эффективности

Показатели	2017	2018	2019	2020	2021	2022	2023	2024
Кап.вложения	5500
Экспл. затраты	—	365	365	365	365	365	365	365
Доходы	—	700	700	700	700	700	700	700
Коэф. дисконтирования при Ен=0,10	1	0,9091	0,8264	0,7513	0,6830	0,6209	0,5645	0,5132
Дисконт. доходы	—	636,4	578,5	525,9	478,1	434,6	395,2	359,2
Дисконт. затраты	5500	331,8	301,6	274,2	249,2	226,6	206,0	187,3
Разность дисконт. дохдов и затрат		304,5	276,8	251,7	228,8	208,0	189,1	171,9
Чистый дисконтированый доход	-5500	-5196	-4614,2	-3781,2	-2719,4	-1657,6	-199,5	1431,3

Из таблицы видно, что чистый дисконтированный доход станет положительным в 2024 году, следовательно проект окупится за 7 лет эксплуатации.

4 Охрана труда. Расчёт системы кондиционирования

В качестве вопроса по охране труда рассмотрим вопрос кондиционирования помещения, в котором располагается автоматизированное рабочее место линейного пункта контроля АРМ ЛПК КТСМ-02.

АРМ ЛПК располагается в помещении где располагается дежурный по станции во время дежурства.

Кондиционирование воздуха это обеспечение в закрытых сооружениях помещениях температуры, влажности, давления, газового и ионного состояния воздушной среды, отсутствие посторонних запахов, скорости движения воздушных потоков.

Система кондиционирования воздуха осуществляет обработку воздуха до требуемых условий (фильтрует, подогревает, охлаждает, осушает и увлажняет), транспортировку и распределение его в помещении. Так же в систему входят устройства для глушения шума работы оборудования кондиционирования, источники теплоснабжения и хладоснабжения, устройства автоматической и ручной регулировки и управления и вспомогательное оборудование.

Произведём расчёт системы кондиционирования помещения ДСП на основе избыточных тепловыделениях.

Исходные данные

Помещение с установленным оборудованием АРМ ЛПК КТСМ находиться в здании станции Олёкма Тындинского района Амурской области. Здание обслуживает НГЧ-9 Дирекции гражданских сооружений Дальневосточной железной дороги.

Помещение находится на первом этаже двухэтажного кирпичного здания с полуподвалам, чердачным помещением, скатной крышей.

Помещение находится в центре здания с одной наружной стеной, выходящей на южную сторону.

Площадь помещения S, 30 м²

Объём помещения V, 90 м³

Площадь световых проёмов F_{ост.пов}, 5 м²

Потребляемая мощность оборудования N_об, 5 кВт

Суммарная мощность светильников N_с, 1 кВт

Количество одновременно работающих работников, n_р 2

Суммарные теплопоступления в помещение, кДж/ч, определяются по формуле:

, (4.1)

где Q_{солн.рад} – теплопоступления от солнечной радиации через остеклённые поверхности;

Q_об – теплопоступления от оборудования;

Q_и.о – теплопоступления от искусственного освещения;

Q_р – теплопоступления от работников.

Теплопоступления через остекление, кДж/ч, определяются по формуле:

, (4.2)

где q_{солн.рад} – удельный теплопоток от солнечной радиации, через окна, q_{солн.рад}= 0,2 кВт/м²;

F_{ост.пов} – площадь световых проёмов, м²;

т – коэффициент затемнения, т=0,65.

кДж/ч.

Теплопоступления от технологического оборудования, кДж/ч, определяются по формуле:

, (4.3)

где N_об – потребляемая мощность оборудования, кВт;

 – коэффициент, учитывающий тепловыделения работающей аппаратуры,  = 0,65.

кДж/ч

Теплопоступления от искусственного освещения, кДж/ч, определяются по формуле:

, (4.4)

где N_с – суммарная мощность светильников, кВт;

К – коэффициент выделения тепла в помещении, К=0,7.

кДж/ч.

Тепловыделения от работников, кДж/ч, определяются по формуле:

, (4.5)

где q_р – тепловыделения одним работником, кДж/ч;

n_р – число работников в помещении.

кДж/ч.

кДж/ч.

Количество поступающего в помещение воздуха для удаления избытков тепла, м³/ч, вычисляется по формуле:

, (4.6)

где t_р.з – температура в рабочей зоне, t_р.з=+33⁰C;

t_п – температура приточного воздуха, поступающего от кондиционера, t_п=+20⁰C;

 — плотность приточного воздуха,  =1,2 кг/м³;

c – удельная теплоёмкость воздуха, с=1 кДж/кг⁰С.

м³/ч.

Кратность воздуха обмена, раз в час, определяются по формуле:

, (4.7)

где V_пом – объём помещения, м³.

раз.

Для обеспечения кондиционирования помещения дежурного по станции, в котором находиться автоматизированное рабочее место линейного пункта контроля (АРМ ЛПК) достаточно одного кондиционера LGS18LH с холодопроизводительностью 18000 кДж/ч.

Заключение

В России продолжаются работы по совершенствованию автоматизированных средств контроля подвижного состава.

В настоящее время испытывается и дорабатывается аппаратура нового поколения КТСМ-03 , которая должна в скором будущем заменить аппаратуру КТСМ-02.

Это современный комплекс, в состав которого войдут новые электронные блоки. Оборудование планируется размещать не в посту (модуле), а в антивандальном шкафу и контролировать поезда чётного и нечётного направлений.

В системе КТСМ-03 планируется применение напольной камеры КНМ-90 с оптикой, имеющей угол ориентации к пути и к горизонту 90 градусов, и современный безынерционный охлаждаемый приёмник ИК излучения. Данное решение даст возможность при контроле букс подвижного состава исключить срабатывание аппаратуры под влиянием прямого и отражённого солнечного излучения и, соответственно, избежать необоснованных остановок поездов.

В КТСМ-03 основная часть информации, принимаемой от контролируемого подвижного состава, будет обрабатываться на почтовом уровне, что позволит существенно снизить трафик по существующим каналам связи. В большинстве случаев сеть передачи данных с линейных пунктов контроля не удовлетворяет требованиям к передаваемой информации и сегодня уже с трудом справляется с заметно возросшей нагрузкой.

В качестве каналов связи для передачи данных предполагается использовать волоконно-оптическую линию связи (ВОЛС) или радиоканал.

Это повысит пропускную способность и уменьшит время передачи информации пользователям автоматизированной системы контроля подвижного состава (АСК ПС).

Разработана подсистема мониторинга нагрева рельс, которую в перспективе можно подключить и к комплексу КТСМ-02.

Использование данных комплексов приведёт к уменьшению затрат на содержание оборудование и существенно увеличит качество обнаружения неисправных подвижных единиц.

Это в свою очередь повысит надёжность и качество услуг железнодорожного транспорта.

Список используемых источников

1. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации: Утв. Приказом Минтранса России от 21 декабря 2010 г. № 286, с учетом изменений, внесенных приказами Министерства транспорта № 210 от 12.08.2011 г., № 162 от 04.06.2012 г., № 164 от 13. 06. 2012 г., № 57 от 30.03.2015 г. – М.: ООО «ВИННЕР». – 521 с.

2. Инструкция по размещению, установке и эксплуатации средств автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда на основе распоряжения ОАО «РЖД» №469р от 18.03.2016 г. – 58 с.

3. КТСМ-02 БТ. Подсистема контроля состояния букс. Подсистема контроля состояния тормозов: Руководство по эксплуатации. НПЦ «ИНФОТЭКС». 2002 г. – 81 с.

4. Блок управления напольными камерами «БУНК»: Руководство по эксплуатации. НПЦ «ИНФОТЭКС». 2002 г. – 36 с.

5. Камера напольная малогабаритная «КНМ-05»: Руководство по эксплуатации. НПЦ «ИНФОТЭКС». 2002 г. – 30 с.

6. Двоеглазов, А.В. Наглядно о структуре КТСМ-02 (Часть 1) / А.В. Двоеглазов, В.И. Хоперский // Автоматика, связь, информатика. – 2009 г. – №1. – С.31-34.

7. Двоеглазов, А.В. Наглядно о структуре КТСМ-02 (Часть 2) / А.В. Двоеглазов, В.И. Хоперский // Автоматика, связь, информатика. – 2011 г. – №4. – С.39-41.

8. Миронов, А.А. Тепловой контроль буксовых узлов средствами КТСМ-02 / А.А. Миронов, В.Л Образцов, В.С. Митюшев, К.В. Григорьев // Автоматика, связь, информатика. – 2011 г. – №12. – С.9-11; — 2012 г. – С.7-9.

9. Рабочая документация: Строительство второго пути на перегоне Олёкма – Рзд.1945 км Дальневосточной железной дороги: Сметная документация: Устройства связи: Автоматический контроль подвижного состава КТСМ ПК 19395+00: Челябинский проектно-изыскательский институт «Челябжелдорпроект» – филиал АО «Росжелдорпрект». 2016 – 26 с.

10. Рабочая документация: Строительство второго пути на перегоне Олёкма – Рзд.1945 км Дальневосточной железной дороги: Сметная документация: Устройства связи: Автоматический контроль подвижного состава КТСМ ПК 19226+33: Челябинский проектно-изыскательский институт «Челябжелдорпроект» – филиал АО «Росжелдорпрект». 2016 – 26 с.

11. Рабочая документация: Строительство второго пути на перегоне Олёкма – Рзд.1945 км Дальневосточной железной дороги: Сметная документация: Объектные и локальные сметы на модуль КТСМ на 1940 км на перегоне Олёкма – Рзд.1945 км: Челябинский проектно-изыскательский институт «Челябжелдорпроект» – филиал АО «Росжелдорпрект». 2016 – 69 с.

12. Заключение по результатам технологического и ценового аудита проектной документации объекта: Строительство второго пути Олёкма – Рзд. 1945 км Дальневосточной железной дороги Электронный ресурс / Делойт и Туш СНГ.

13. Осипова, Н.Г. Экономическое обоснование эффективности проектов железнодорожной автоматики, телемеханики и телекоммуникаций: Учебное пособие по выполнению экономического раздела выпускной квалификационной работы / Н.Г. Осипова, О.В. Мироненко. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2013 – 96 с.: ил.

55