Автоматизированная бортовая система мониторинга технического состояния железнодорожной путевой машины

Введение 5
1. Общая характеристика работы 10
2. Обзорно-аналитическая часть 14
2.1 Анализ вариантов существующих систем мониторинга технического состояния путевых машин и обоснование необходимости создания универсальной модели как инструмента для их разработки 14
2.2 Анализ принципов создания систем мониторинга сложных технических систем 30
2.2.1 Принцип уровня приоритетности составляющих компонентов 31
2.2.2 Принцип построения параметрического массива 32
2.2.3 Принцип выбора показателей работоспособности сложных технических систем и составляющих компонентов 33
2.2.4 Принцип выбора методов, средств и режимов измерений 34
2.3 Объектно-ориентированный подход к построению систем мониторинга сложных технических систем 35
2.3.1 Основные функции системы мониторинга 36
2.3.2 Основные компоненты систем мониторинга как информационно-измерительной системы (ИИС) 37
2.3.3 Основные принципы объектно-ориентированный подхода и UML- моделирования 39
2.4 Основные общие требования к системе мониторинга технического состояния путевой машины 44
Выводы по результатам обзорно-аналитических исследований: 45
3. Теоретическая часть 46
3.1 Исследования и разработка концептуальной структурной модели системы мониторинга 46
3.1.1 Анализ назначения, конструкции, принципов функционирования и эксплуатации путевая машина типа распределитель-планировщик балласта РПБ-01 как базового варианта для проведения исследований 46
3.1.2 Выбор элементов, подлежащих мониторингу 46
3.1.3 Разработка параметрического массива и выбор показателей оценки результатов мониторинга 49
3.1.4 Разработка и описание UML-диаграммы системы мониторинга 50
3.1.5 Математическая модель системы мониторинга 52
3.2 Разработка информационной модели системы мониторинга и входящих компонентов 56
3.2.1 Информационная модель «ДАТЧИК» 58
3.2.2 Информационная модель «ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО» 59
3.2.3 Информационная модель «МОДУЛЬ ВВОДА/ВЫВОДА» 60
3.2.4 Информационная модель «КОНТРОЛЛЕР» 63
3.2.5 Информационная модель «ИНФОРМАЦИОННАЯ ШИНА» 67
3.2.6 Информационная модель «БЛОК ОБРАБОТКИ и ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ» 70
3.2.7 Информационная модель «ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ» 73
4 Проектная часть 79
4.1 Разработка структурной схемы системы мониторинга 79
4.2 Разработка структуры программного комплекса системы мониторинга 80
Выводы: 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 91
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 92

Весь текст будет доступен после покупки

В соответствии со стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года одной из задач его развития является «организация работ по коренной модернизации железнодорожного машиностроения, необходимость выхода российских предприятий на соответствие мировому уровню железнодорожной техники, обеспечивающей эффективность и конкурентоспособность российского железнодорожного транспорта»[1].
Этим объясняется необходимость проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию новых железнодорожных путевых машин.
Железнодорожные путевые машины составляют основу комплексной механизации, автоматизации и технической эксплуатации железнодорожного пути в целом. При их эксплуатации решение проблем комплексного анализа технического состояния имеет первостепенное значение, поскольку соответствующие машины являются обслуживаемыми и восстанавливаемыми. Неисправность путевой машины часто приводит к значительным убыткам, так как нарушение графика ремонтных работ вызывает сбои в расписании движения поездов, от чего в худшем случае страдает безопасность движения. Перед эксплуатационным и обслуживающим персоналом (инженерами и электромеханиками) стоят задачи контроля и поддержания исправного состояния устройств путевой машины, а в случае возникновения отказов – быстрого их обнаружения и устранения. Решение этих задач существенно усложняют особенности эксплуатации подобных устройств: сезонный и срочный характер работы; длительный срок службы; широкое распространение по всей стране; сложные климатические и динамические условия работы.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Целью работы является создание структурно-информационной модели системы мониторинга состояния распределителя-планировщика балласта как универсального инструмента для разработки бортовых систем мониторинга технического состояния железнодорожных путевых машин различного назначения
Объектом исследования является бортовая система мониторинга технического состояния путевой машины
Предметом исследования является - исследование взаимосвязей архитектурной, информационной и программной составляющих системы мониторинга технического состояния путевой машины.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ и осуществить выбор оптимального подхода к созданию системы мониторинга;
- сформировать основные требования к системе мониторинга;
- разработать структурно-функциональную модель системы мониторинга;
- разработать информационную модель системы мониторинга;
- разработать структуру программного комплекса системы мониторинга инвариантную структурной и информационной моделям.
Научную новизну результатов, полученных в результате выполнения диссертационного исследования, составляют:
? разработанные основные положения методики выбора элементов путевых машин, подлежащих мониторингу, по принципу приоритетности и их разделения на функциональные группы с учетом иерархического подхода к оценке работоспособности, позволяющие исключить избыточность и/или неполноту информации в процессе мониторинга;

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абашин, В.М. Путевые машины на железнодорожном транспорте [Текст]: учеб. пособие / В.М. Абашин. - Москва: Магистраль, 2022. - 29 с.
2. Автоматизированная система контроля и управления параметров машин МПТ и АДМ (АСКУМ2-01 и АСКУМ2-02) [Текст]: Руководство по эксплуатации. НКБ "МИУС". - Таганрог : [б.и.], 2017. - 52 с.
3. Алексеев, В.Н. Микропроцессорные средства производственных систем [Текст] / В. Н. Алексеев, А. М. Коновалов, В. Г. Колосов и др.; под общ. ред. В. Г. Колосова. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 2018. – 287 с.
4. Анохин, А.Н. Человеко-машинный интерфейс для поддержки когнитивной деятельности операторов АС [Текст]/А. Н. Анохин, А. С. Ивкин // Ядерные измерительно-информационные технологии. – 2022. – №1 (41).-С. 57-66.
5. Бабушкина, Л. Комфорт и безопасность пассажиров – преимущества интеллектуального поезда [Текст] / Л. Бабушкина, А. Барон // СТА. - 2015. - №2. - C. 76-79.
6. Багажов, В.В. Машины для укладки пути. Устройство, эксплуатация, техническое обслуживание [Текст]: учеб. пособие / В. В. Багажов. -М.:ФГБОУ «Учебно-методич. центр по образованию на ж.д. транспорте», 2023. - 427 с. - C. 382-394.
7. Баканов, А.С. Эргономика пользовательского интерфейса: от проектирования к моделированию человеко-компьютерного взаимодействия [Текст] / А. С. Баканов, А. А. Обознов.- М.: Изд-во "Институт психологии РАН", 2021. - 176 с.
8. Баранова, Л.А. Механизированные и машинизированные комплексы для ремонта и содержания железнодорожного пути [Текст]: учеб. пособие /Л.А. Баранова. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2016. – 159 с.
9. Басакер, Р. Конечные графы и сети [Текст] / Р. Басакер, Т. Саати ; пер. с англ.- Москва: Наука,2023. - 368 с.
10. Белоусов, А. Система обмена технологической информацией Ново- Салаватской ПГУ-410Т [Текст] / А. Белоусов, Е. Иванов, В. Макаров, С. Кочетов // СТА. – 2019. –№ 4. – C. 54-57.
11. Бидуля, А. Л. Технический отчет № И-24-06 «Эксплуатационные испытания машины ДСП-С, оборудованной унифицированным пультом управления» по теме: Эксплуатационные испытания путевых машин ЭЛБ-4, ПМА-1, ДСП-С, “Кершо”, МВБ, “Фатра”» - Инв. № 6679 [Текст] / А. Л. Бидуля, О. Г. Краснов, Г. С. Ноздрачев [и др.]. – Коломна: ВНИКТИ, 2016. – C. 13.
12. Бидуля, А. Л. Технический отчет № И-27-06 «Изготовление опытного образца СТДГ» по теме: «Разработка технических средств контроля ТПС и ССПС» - Инв. № 6683 [Текст] / А. Л. Бидуля, О. Г. Краснов [и др.]. – Коломна: ВНИКТИ, 2016. – 75 с.
13. Бидуля, А. Л. Техническое задание на разработку унифицированной бортовой системы диагностики СПС 32.П.262.00.00.000 ТЗ1. [Текст] / А. Л. Бидуля, А. Г. Кучеревский, Ю. Д. Расходчиков [и др.]. – Коломна: ФГУП ВНИКТИ МПС России, 2019. – 60 с.
14. Бортовая система контроля и управления машины РПБ-01 № 35. Руководство по эксплуатации 32.П.421.00.00.000 РЭ [Текст] / Коломна: ВНИКТИ, 2023. – 22 с.
15. Бунаков, П. Ю. Человеко-машинные интерфейсы систем диагностики и мониторинга специального подвижного состава [Текст] / П. Ю Бунаков, С. В. Фокин, К. И. Васнев // Путь и путевое хозяйство. - 2023. - №6. - С.18-24.

Весь текст будет доступен после покупки