Автоматизация учета и контроля движений локомотивного оборудования с применением технологии радиочастотной идентификации объектов

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………. 8
1 ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ РАДИОЧАСТОТНОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ…………………………………………… 10
1.1 О технологии радиочастотной идентификации…………………………. 10
1.1.1 Общие сведения…………………………………………………………. 12
1.1.2 RFID-метки……………………………………………………………… 13
1.1.3 RFID-считыватели………………………………………………………. 15
1.1.4 Частоты работы RFID…………………………………………………... 17
1.2 Уникальный опыт применения технологий идентификации…………... 19
1.2.1 Промышленная и пожарная безопасность…………………………….. 19
1.2.2 Энергетика……………………………………………………………..... 21
1.2.3 Лесное хозяйство………………………………………………………... 21
1.3 Применение технологий идентификации на железнодорожном
транспорте……………………………………………………………………... 23
1.3.1 Автоматическая идентификация подвижного состава………………... 23
1.3.2 Проект в эксплуатационном локомотивном депо Вихоревка………… 25
1.4 Заключение о возможном применении RFID-технологий
в локомотивном комплексе…………………………………………………… 28
2 СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ УЧЕТА ДВИЖЕНИЯ
ЛОКОМОТИВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ……………………………………. 31
2.1 Автоматизированная система электронный паспорт локомотива……… 31
2.2 Автоматизированная система управления «Сетевой график»…………. 34
2.3 Учет движения оборудования и запасных частей мотор-вагонного
подвижного состава…………………………………………………………… 37
2.4 Обзор концепции прослеживаемости жизненного цикла материальных активов ОАО «РЖД»………………………………………………………….. 38
2.5 Заключение о целесообразности применении RFID……………………. 41
3 ОБЗОР ЭЛЕКТРОВОЗОВ 2(3)ЭС6………………………………………… 44
3.1 Об электровозах 2(3)ЭС6…………………………………………………. 44
3.2 Сравнение с зарубежными аналогами…………………………………… 46
3.3 Полигоны эксплуатации электровозов…………………………………... 50
3.4 Конструкция электровозов 2(3)ЭС6……………………………………... 51
3.4.1 Компоновка……………………………………………………………… 51
3.4.2 Тяговые электродвигатели……………………………………………… 53
3.4.3 Вспомогательные машины……………………………………………... 56
3.4.4 Тормозной компрессор………………………………………………….. 58
3.4.5 Преобразователь собственных нужд…………………………………... 59
3.4.6 Токоприемник…………………………………………………………… 61
3.5 Анализ сменяемости основного оборудования………………………… 62
4 РАЗРАБОТКА АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОВОЗОВ……………………………………………………………… 64
4.1 Общие сведения………….....................................…………....................... 64
4.2 Размещение RFID-меток на локомотивном оборудовании……………... 65
4.2.1 Требования к RFID-меткам по условиям эксплуатации……………… 66
4.2.2 Выбор технических параметров RFID-меток………………………… 68
4.2.3 Размещение RFID-меток на локомотивном оборудовании 68
4.3 Размещение аппаратуры в депо………….....................................……….. 72
4.3.1 Выбор RFID-считывателей…………....................................................... 72
4.3.2 Размещение считывателей в сервисном локомотивном депо………… 74
5 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ СИСТЕМЫ УЧЕТА
И КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ ЛОКОМОТИВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ РАДИОЧАСТОТНОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ…………………………………………… 78
5.1 Общие сведения…………………………………………………………… 78
5.2 Алгоритм учета и контроля движений оборудования…………………... 79
5.3 Алгоритм контроля качества ремонта оборудования…………………… 82
5.4 Алгоритм анализа загрузки цехов локомотивного депо………………… 85
5.5 Алгоритм определения потребности в запасе оборудования…………... 88
6 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ. ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ RFID
В ЛОКОМОТИВНОМ ДЕПО 95
6.1 Общие положения…………………………………..................................... 95
6.2 Средства индивидуальной защиты для работников ремонтного
локомотивного депо 97
6.3 Идентификация и контроль использования средств индивидуальной защиты………………………………………………………………………… 101
6.4 Улучшение условий труда при перемещении запасных частей
и локомотивного оборудования………………………………………………. 106
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА ПО АВТОМАТИЗАЦИИ УЧЕТА
И КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЙ ЛОКОМОТИВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ…... 110
7.1 Теоретические аспекты экономической эффективности проекта……… 110
7.2 Определение дохода в результате внедрения проекта…………………... 111
7.3 Определение единовременных затрат на реализацию проекта………… 113
7.3.1 Программное обеспечение……………………………………………… 114
7.3.2 Аппаратные средства……………………................................................. 115
7.3.3 Стоимость приобретения и установки программно-аппаратного комплекса ……………………………………………………………………… 117
7.4 Определение показателей экономической эффективности……………... 117
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….. 118
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………….. 119

Весь текст будет доступен после покупки

Развитие железнодорожного транспорта в России требует внедрения но-вейших технологий для повышения эффективности и безопасности всех про-цессов. Одним из приоритетных направлений является автоматизация учета и контроля движения локомотивного оборудования, поскольку именно оно является основным средством осуществления перевозок. В условиях увеличения объемов перевозок и расширения железнодорожной сети возрастает нагрузка на инфраструктуру, что требует более точного и оперативного управления подвижным составом.
Традиционные методы учета и контроля, основанные на ручном вводе данных и визуальной фиксации, становятся недостаточно эффективными и приводят к увеличению вероятности ошибок и задержек. В этой связи возникает острая необходимость в переходе на автоматизированные системы, которые позволят минимизировать человеческий фактор и обеспечить высокую точность учета и контроля.
Использование технологии радиочастотной идентификации (RFID) представляется оптимальным решением для автоматизации учета и контроля движения локомотивного оборудования. RFID-системы предоставляют возможность отслеживать местоположение и состояние подвижного состава в реальном времени, что значительно ускоряет процессы учета и контроля, снижает затраты на эксплуатацию и повышает безопасность на железнодорожном транспорте.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ РАДИОЧАСТОТНОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ

1.1 О технологии радиочастотной идентификации

Технологии радиочастотной идентификации объектов (RFID) – это одна из наиболее перспективных технологий автоматизации, которая используется для отслеживания и идентификации объектов с использованием радиосигналов, находит применение в самых разных сферах, начиная от розничной торговли и заканчивая промышленностью и медициной.
История создания технологии RFID начинается еще в первой половине XX века и связана с развитием радиоэлектроники и беспроводных коммуника-ций [1–7]
В 1940-е годы, во время Второй мировой войны британские ученые работали над созданием систем распознавания «свой-чужой» для самолетов. Эти системы использовали радиолокацию для определения принадлежности самолета к союзным силам. Хотя эти системы не были непосредственно связаны с современными RFID, они заложили основу для использования радиочастотных сигналов для идентификации объектов [2].
В 1950-е годы, в США проводились эксперименты с использованием ра-диочастот для дистанционного измерения параметров объектов. Одним из пионеров был Гарри Стокман, который предложил концепцию так называемого «рефлекторного болометра», предшественника современных RFID-меток [3].
В 1960-е годы появились первые коммерчески доступные системы радиочастотной идентификации. Одной из первых компаний, предложивших такую технологию, была компания Sperry Rand Corporation, которая разработала систему для отслеживания железнодорожных вагонов [4].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Radio-frequency identification. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Radio-frequency_identification.
2. Как создавалась секретная советская система опознавания «свой-чужой». Режим доступа: https://topwar.ru/72473-kak-sozdavalas-sekretnaya-sovetskaya-sistema-opoznavaniya-svoy-chuzhoy.html.
3. RFID: новый век - новые технологии. Режим доступа: https://pc.uz/article/10945-rfid-novyy-vek-novye-tekhnologii.
4. The computer age began in a barn. Режим доступа: https://www.nytimes.com/1998/03/29/nyregion/the-computer-age-began-in-a-barn
.html.
5. История появления RFID технологии. Режим доступа: https://dzen.ru/a/Z1_o09j7Yl2B7DPt.
6. ISO/IEC 14443. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ISO/IEC _14443.
7. Automatic identification and data captur. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_identification_and_data_capture.
8. Майоров, Б. Г. Определение координат персонала в помещениях особо важных объектов при помощи RFID-cистем / Б. Г. Майоров // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. – 2013. – № 5-6(59-60). – С. 28-32. – EDN SBYVZP.
9. Несенюк, Т. А. Автоматизированный контроль состояния изоляторов с применением RFID-индикаторов / Т. А. Несенюк, В. Н. Соколов // Наука и образование транспорту. – 2020. – № 1. – С. 351-355. – EDN LQPILN.
10. Бойцов, А. К. Актуальность и перспективы развития RFID меток в лесном хозяйстве / А. К. Бойцов, А. П. Потапов, А. С. Булатов // Цифровые технологии в лесном секторе : Материалы II Всероссийской научно-технической конференции-вебинара, Санкт-Петербург, 18–19 февраля 2021 года. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, 2021. – С. 40-43. – EDN HKYYTU.

Весь текст будет доступен после покупки