Разработка и исследование тестового метода диагностирования аппаратуры тональных рельсовых цепей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.08, кандидат наук Черезов, Григорий Анатольевич

• Черезов, Григорий Анатольевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Черезов, Григорий Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ТОНАЛЬНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ АВТОБЛОКИРОВКИ

1.1 Приёмо-передающая аппаратура тональных рельсовых цепей

1.2 Современное состояние диагностики аналоговых устройств

1.3. Современное состояние диагностики тональных рельсовых цепей

1.4.Формулировка задачи исследования

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПУТЕВОГО ПРИЕМНИКА ТОНАЛЬНОЙ РЕЛЬСОВОЙ ЦЕПИ

2.1 Общие сведения

2.2. Модель путевого приемника тональной рельсовой цепи

2.3. Метрологические характеристики оценивания параметров спектров и их применение в задаче диагностирования

2.4. Методы анализа сигналов на выходе путевого приемника тональной рельсовой цепи

2.4.1. Корреляционный анализ сигналов в диагностике аппаратуры ТРЦ

2.4.2. Идентификационные измерения сигналов

2.4.3. Сигнатурный анализ

2.5. Особенности диагностики путевых приемников ТРЦ

2.6. Моделирование неисправностей элементов ПП ТРЦ

2.7. Выводы по главе

3. ПРОГРАММНО-АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕСТОВОГО МЕТОДА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

3.1 Общие сведения

3.2 Конструкция стенда

3.3 Программное обеспечение

3.4 Выводы по главе

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Общие сведения

4.2. Физическая имитация отказов элементов и узлов ПП ТРЦ

4.3. Анализ откликов сигналов на выходе контрольных точек путевого

приемника ТРЦ

4.3.1. Планирование эксперимента

4.3.2. Отклики сигналов на выходе контрольных точек путевого приемника

ТРЦ

4.4. Определение неисправных узлов и элементов в путевом приемнике

тональной рельсовой цепи

4.5. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение 3

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование тестового метода диагностирования аппаратуры тональных рельсовых цепей»

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспорт, представляющий сложную территориально рассредоточенную систему огромного числа технологических подразделений и технических средств, обеспечивает перевозку пассажиров и грузов. Главная задача его на современном этапе - возможность с максимальной производительностью и эффективностью, минимальной себестоимостью и гарантированной безопасностью движения обеспечить перевозочный процесс. Эта задача требует постоянного совершенствования систем управления железнодорожным транспортом, т.е. улучшения организации взаимодействия технологических подразделений и совершенствования технической оснащенности. Поэтому постоянно возрастает роль устройств автоматики и телемеханики, призванных обеспечить максимальную безопасность перевозочного процесса и повысить пропускную способность железных дорог.

Системы железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), к которым относятся системы интервального регулирования движения поездов (СИРДП), определяют временной и пространственный безопасный интервал между поездами, т.е. задают критерии безопасности перевозочного процесса и пропускной способности, устанавливаемые с помощью технических устройств СИРДП.

Перевозочный процесс, реализуемый на железнодорожном транспорте, состоит из множества частных технологических процессов, основным из которых является процесс управления движением поездов. И, как следствие, все технологические процессы, выполняемые в других хозяйствах железнодорожного транспорта и связанные с перевозочным процессом, могут интегрироваться только на основе СИРДП. Что, в свою очередь, определяет роль, значение и эффективность систем ЖАТ.

Новые технологии, внедряемые в СИРДП, позволяют повысить безопасность перевозочного процесса и пропускную способность

железнодорожных линий и, следовательно, увеличить эффективность перевозочного процесса в целом за счет интенсивных факторов развития транспортного производства. К новым технологиям относятся, в частности, современные системы железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), выполненные на микроэлектронной элементной базе.

В настоящее время на железных дорогах РФ широко эксплуатируются системы автоблокировки (АБ) с тональными рельсовыми цепями (ТРЦ). На 1 января 2012 года 62295 км сети магистральных железных дорог оборудовано АБ. Около 10 тыс. км оборудовано системами с тональными рельсовыми цепями, что составляет 16,5% всех устройств автоблокировки. Приемо-передающая аппаратура ТРЦ выполнена на микроэлектронной элементной базе в неразборных блоках. Относительно низкий профессиональный уровень персонала, обслуживающего ТРЦ, и отсутствие технических средств в контрольно-измерительных пунктах (КИП) дистанций автоматики и телемеханики вызывают трудности в обслуживании приемо-передающей аппаратуры. Поэтому требуется значительное время на выявление и устранение неисправности и на ремонт, а это - дополнительные экономические затраты.

В этой связи одним из направлений совершенствования функционирования устройств ЖАТ является модернизация методов и средств диагностики аппаратуры.

Степень разработанности проблемы.

Значительный вклад в развитие теории и создание систем управления движением поездов внесли известные ученые A.M. Брылеев, П.Ф. Бестемьянов, И.В. Беляков, М.Н. Василенко, A.B. Горелик, И.Е. Дмитренко, B.C. Дмитриев, Н.Ф. Котляренко, Ю.А. Кравцов, В.М. Лисенков, Б.Д. Никифоров, Н.Ф. Пенкин, E.H. Розенберг, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Шалягин, В.И. Шаманов, A.A. Шишляков и другие.

Целью исследования является разработка и исследование тестового метода диагностирования аппаратуры ТРЦ, позволяющего устанавливать диагноз без

вскрытия диагностируемых блоков на основе сигнатурного анализа параметров контрольных откликов сигналов, посредством оригинального автоматизированного стенда диагностики приёмной аппаратуры ТРЦ.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ методов диагностирования и основных отказов в работе путевого приемника (ПП) ТРЦ;

2. Разработать метод тестового диагностирования аппаратуры ТРЦ путем автоматизации получения параметров контрольных откликов сигналов и их последующего сравнения с помощью сигнатурного анализа;

3. Установить параметры откликов сигналов на выходе контрольных точек ПП ТРЦ при неисправном состоянии элементов;

4. Создать базу данных параметров откликов сигналов с выходов контрольных точек ПП при исправной и неисправной работе его элементов;

5. Разработать стенд, реализующий метод тестового диагностирования.

Объектом исследования является приёмо-передающая аппаратура ТРЦ,

предметом - методы и средства диагностирования аппаратуры ТРЦ.

Научная новизна результатов исследования, полученных автором диссертации, состоит в следующем:

1. Разработана методика, позволяющая определять глубину диагностирования ПП ТРЦ на основании вычисления коэффициента глубины поиска дефекта;

2. Получены зависимости параметров откликов сигналов с выходов контрольных точек ПП ТРЦ от конкретного вида неисправности;

3. Разработан тестовый метод диагностирования состояния аппаратуры ТРЦ, основанный на автоматическом определении технического состояния объекта диагностирования при детерминированном наборе контрольных точек и заданном значении глубины поиска дефекта;

4. Разработан алгоритм диагностирования ПП ТРЦ и его программно-аппаратная реализация, позволяющий устанавливать диагноз и указывать место локализации неисправности.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Установлена глубина поиска дефекта ПП ТРЦ при проведении тестового диагностирования.

2. Разработанный метод позволяет производить автоматическое диагностирование блока ПП без его вскрытия на основании идентификации параметров откликов сигнала на выходе имеющихся контрольных точек в условиях КИПа дистанций автоматики и телемеханики.

3. Стенд, разработанный для диагностики ПП ТРЦ, применяется в учебном процессе в СамГУПС.

4. Основные результаты, полученные в диссертационном исследовании, использованы в Проектном-конструкторском-технологическом бюро железнодорожной автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» при разработке системы диагностики и мониторинга состояния технических средств в хозяйстве автоматики и телемеханики, а также для совершенствования процесса диагностики путевых приемников тональных рельсовых цепей в ОАО «Объединенные электротехнические заводы» (ОАО «ЭЛТЕЗА»).

Методология и методы исследований. В работе использованы цифровая обработка сигналов, методы физического и математического моделирования, численные методы расчета и анализа, натурные испытания.

Положения, выносимые на защиту.

1. Разработанный метод тестового диагностирования блока ЕЙ ТРЦ, позволяющий существенно упростить процесс диагностирования аппаратуры в условиях контрольно-измерительных пунктов дистанций автоматики и телемеханики;

2. Методика экспериментального моделирования и исследования неисправностей, возникающих в аппаратуре ТРЦ с помощью имитатора отказов ПП;

3. Программно-аппаратная реализация метода тестового диагностирования, позволяющая осуществлять автоматическое диагностирование без разбора исследуемого блока.

Достоверность научных положений подтверждается соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований и испытаниями в лабораторных условиях разработанных технических решений, результатами практического применения тестового метода диагностирования аппаратуры ТРЦ.

Личный вклад соискателя. Все результаты теоретических и экспериментальных исследований, приведенных в работе, получены автором самостоятельно. Статья [3] опубликована единолично. В работах опубликованных в соавторстве, личный вклад заключается в следующем: в статье [1, 7, 9, 10, 11, 12] предложен метод диагностики, разработана функция вычисления непараметрического коэффициента корреляции Спирмена для системы МАТЬАВ, получены графики сигналов с выходов контрольных точек путевого приемника ТРЦ, произведена оценка адекватности вычисления коэффициента. В статье [2] произведен анализ отказов возникающих в путевом приемнике ТРЦ, определено значение коэффициента глубины поиска неисправности при различном уровне деления исследуемого объекта диагностирования. В работах [4, 8] предложен способ реализации физического моделирования неисправностей в путевом приемнике ТРЦ с помощью имитатора отказов и применении машинной модели. В статьях [5, 6, 13] реализован метод обработки сигналов на выходе аппаратуры ТРЦ в системе МАТЬАВ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях и научных секциях кафедры «Автоматика, телемеханика и связь» СамГУПС и «Автоматика, телемеханика и связь» Московского государственного университета путей сообщении (МИИТ),

на XXXVIII научной конференции студентов и аспирантов СамГУПС в г. Самара, научной конференции «Методы идентификации сложных технических систем» кафедры «Мехатроника автоматизированных производств» СамГУПС, I региональном молодежном форуме «Инновационные технологии повышения эффективности транспортных систем» СамГУПС, Международной научно-практической конференции «Наука и образование транспорту» СамГУПС, и опубликованы в девяти печатных работах. По теме диссертации в 2012 г. был получен грант ОАО «РЖД» для молодых ученых на проведение научных исследований.

Реализация результатов работы. Предложенные в диссертационном исследовании результаты используется в «Проектно-конструкторско-технологическом бюро железнодорожной автоматики и телемеханики (ПКТБ ЦШ ОАО «РЖД»)» филиала ОАО «РЖД» и в ОАО «ЭЛТЕЗА». Стенд, разработанный на основе тестового метода диагностирования, используется в учебном процессе при преподавании дисциплин «Основы технической диагностики» и «Основы теории надежности» в ФГБОУ ВПО СамГУПС.

1. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ТОНАЛЬНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ

АВТОБЛОКИРОВКИ

1.1 Приёмо-передающая аппаратура тональных рельсовых цепей

В настоящее время в России широко эксплуатируются системы АБ с ТРЦ [1, 2, 3], которые имеют ряд преимуществ перед числовыми кодовыми рельсовыми цепями (РЦ) и рельсовыми цепями с фазочувствительными приемниками:

- применение бесконтактной аппаратуры;

- повышенная помехоустойчивость;

- значительная экономия потребления электроэнергии;

- функционирование при наличии рельсовых линий (РЛ), построенных на основе цельносварных рельсовых плетей.

Учеными ВНИИЖТ совместно с КБ ЦШ и ГТСС были разработаны следующие системы с ТРЦ: ЦАБ-АЛСО, АБТс, АБТ и АБТМ, имеющими централизованное и децентрализованное размещение аппаратуры.

Система ЦАБ-АЛСО обеспечивает пропуск поездов по сигналам локомотивного светофора. В данной системе применяется аппаратура ТРЦ первого и второго поколения с несущими частотами 425, 475, 575, 725, 775 Гц. Основная часть аппаратуры размещается на постах ЭЦ смежных станций, благодаря чему повышается надежность работы устройств, улучшаются условия работы обслуживающего персонала и снижаются расходы на техническое обслуживание системы.

Система АБТ разрабатывалась для участков с номинальным и пониженным сопротивлением изоляции РЛ. Ее характерной особенностью является наличие изолирующих стыков на границах блок-участков и проходных светофоров. В этой системе применяется приемо-передающая аппаратура ТРЦ третьего поколения, которая размещается на перегоне в релейных шкафах сигнальных установок.

Система АБТ имеет децентрализованное размещение аппаратуры ТРЦ третьего и четвертого поколения с установкой проходных светофоров. В этой системе применяются ТРЦ с РЛ, построенными на основе цельносварных рельсовых плетей.

Основными особенностями системы АБТЦ являются наличие проходных светофоров, применение цельносварных рельсовых плетей и централизованное размещение приемо-передающей аппаратуры ТРЦ третьего поколения на постах ЭЦ.

В системах АБТ и АБТЦ [4] сигнал ТРЦ формируется посредством амплитудной манипуляции (AM) прямоугольными импульсами с частотой следования 8 или 12 Гц и несущей сигнала на частотах 420,480, 580, 720 и 780 Гц.

Подключение путевых генераторов (ГП) и ПП к РЛ осуществляется через устройства согласования и защиты, содержащими, в частности, полосовые фильтры и согласующие трансформаторы.

На Рисунке 1.1 представлена схема расположения приемо-передающей аппаратуры ТРЦ на перегоне.

Один ГП является общим для двух смежных ТРЦ (формирует сигнал с частотой несущей 480 Гц и частотой манипуляции 8 Гц). Это позволяет снизить расход кабеля и общее количество аппаратуры. Для ЭМС смежных параллельно расположенных ТРЦ сигналы формируются с различными частотами несущей сигнала и манипуляции.

ПП смежных РЦ подключаются на границе естественного затухания сигналов ТРЦ попарно и последовательно. В состав ПП входят полосовые фильтры, позволяющие выделять сигналы в заданном диапазоне частот, практически не ослабляя сигнал смежной ТРЦ. Такая схема включения упрощает согласование с кабельной линией и сокращает количество необходимых пар жил кабеля. Занятие и освобождение участка пути, контролируемого ТРЦ, определяется по вступлению поезда в зону дополнительного шунтирования,

Рисунок 1.1 - Схема расположения приемо-передающей аппаратуры ТРЦ системы АБТ: ПП 10/12 - путевой приемник с рабочим диапазоном 508-532 Гц; ПП 9/8 - путевой приемник с рабочим диапазоном 470-490 Гц; ПП 8/12 - путевой приемник с рабочим диапазоном 408-432 Гц; ГП 8,9,11 - путевой генератор; ФП 8,9,11 -путевой (полосовой) фильтр; сигналы ТРЦ (в числителе частота несущей, в знаменателе частота манипулирующей) 420/12 Гц, 480/8 Гц и 520/12 Гц

длина которой зависит от частоты несущей и уровня сигнала ТРЦ, сопротивления поездного шунта и проводимости изоляции РЛ.

Приемопередающая аппаратура ТРЦ функционирует в условиях действия мощных помех от тягового тока, при этом она обеспечивает высокий уровень ЭМС смежных и параллельно расположенных ТРЦ.

Таким образом, основная нагрузка по обеспечению безопасности движения поездов ложится на ТРЦ, и поэтому существует острая необходимость в совершенствовании процесса их эксплуатации.

Поэтому данная глава посвящена анализу особенностей функционирования аппаратуры тональных рельсовых цепей АБ и анализу современных средств её диагностики.

Анализ особенностей функционирования аппаратуры ТРЦ удобно производить на примере ее структуры. В этой связи на основе материалов, изложенных в [5], была разработана структурная схема ПП ТРЦ, которая представлена на Рисунке 1.2.

Контрольные точки

Рисунок 1.2 - Функциональная схема ПП ТРЦ

Для исследования особенностей функционирования ПП необходимо проанализировать его работу. Для этого была разработана функциональная схема

обработки сигнала в ПП ТРЦ, представленная на Рисунке 1.3. Схема состоит из следующих элементов: входного амплитудного ограничителя VD1, VD2; первичной обмотки трансформатора TV1, W1; вторичной обмотки трансформатора TV1, W11; конденсатора С2; первичной обмотки трансформатора TV2, W1; вторичной обмотки трансформатора TV2, W11; биполярного транзистора F77(B-K) и резистора R34; первичной обмотки трансформатора ТУЗ, W1; вторичной обмотки трансформатора ТУЗ, W11; конденсатора С4; обмотки трансформатора ТУ4, W1; биполярного транзистора VT2 (Б-К); конденсатора Сб; биполярного транзистора VT3 (Б-К); резистора R11; биполярного транзистора VT4 (Б-Э); конденсаторов С7 и С8; биполярного транзистора VT5 (Б-Э); биполярного транзистора VT6 (Б-Э); диода VD4; резистора R17; биполярного транзистора VT7 (Б-К); резистора R16; резистора R19; биполярного транзистора VT8 (Б-К); биполярных транзисторов FTP, VT10, VT11, VT12 (Б-К); конденсаторов С9 и СЮ; первичной обмотки трансформатора TV6, W1; вторичной обмотки трансформатора TV6, W11; диодного моста VD5; регистрирующего устройства РУ2.

1.2 Современное состояние диагностики аналоговых устройств

Доля аналоговых приборов, применяемых в различных областях экономики России, достаточно велика. Однако в настоящее время вопросам диагностики аналоговых устройств уделяется гораздо меньшее внимание, чем цифровым. Это вызвано сложностью описания их функционирования, которое основывается на системах дифференциальных уравнений, и сложностью интерпретации результатов диагностирования. Поэтому для диагностики отказов аналоговых устройств в большинстве случаев применяются «ручные» способы с использованием функциональных и принципиальных электрических схем с нанесенными эпюрами сигналов в контрольных точках,

»«ад

<3

вло

Твф

У01. '.•05

Т\'1. Л'1

т\ч,

\V-11

сг

то.

»•л

№11

1

71 72 /Гч А

им

VI ь- 1. к.

ТУЗ 'Л'1

ТУЗ. «11

С 4

42

/Гч

и

ТУ4. XVI

-о

I

I —

.Е.

I

I_____

т

БК2"1~ 1

руП I

1 I

м

АО

БК1

ПрФ1

с«

41)

утз ь-к

УТ4 Ь-3

I

(И 1

ута УТ11.

Б-К Б-К

УТЮ мт«.

ок ьк

С 71СЙ

УТЬ БО

УГ«. У04

о-э

(517

УТ7.

ЬК

ПрФ2

Н1!>

\'Г8. Б*

Ш«

|РУ2

Рисунок 1.3 - Функциональная схема тракта передачи сигнала в ПП ТРЦ

а также с использованием значений параметров сигналов, указанных в технической документации.

Для определения электронного элемента, явившегося причиной неисправности аналоговой аппаратуры, используются системы, реализующие методы тестового и функционального диагностирования, представленные на Рисунке 1.4 (а, б), классификация которых показана на Рисунке 1.5 [6].

Функциональные системы диагностирования предполагают подачу рабочих воздействий на входы объекта диагностирования (ОД) без вывода его из эксплуатации. Тестовые системы диагностирования предусматривают подачу на входы ОД специального (тестового) воздействия, в качестве которого может быть применено и рабочее воздействие.

Методы, используемые в системах функционального диагностирования, можно классифицировать следующим образом [7]: По состоянию ОД: - ОД функционирует.

Рабочие воздействия

сд Ответы ОД

1

Результаты диагностирования

_ Тестовые

воздействия

б) СД од

Ответы

Результаты диагностирования

Рисунок 1.4 Системы диагностирования: (а) - функционального диагностирования, (б) - тестового диагностирования

Признаки классификации

Виды систем

Состояние ОД

Способ получения диагно стической информации

Оценка технического состояния ОД

Рисунок 1.5 - Классификация методов диагностики

По способу получения диагностической информации:

- по выходу ОД, т.е. по конечному результату отклика на рабочее воздействие;

- по алгоритму функционирования ОД, при этом фиксируются последовательность выполнения операция, а также временные интервалы ее выполнения;

- по внешним признакам, в качестве которых, в частности, рассматривается тепловое излучение, электромагнитное излучение, вибрация, состав выхлопных газов и т.д.

- по косвенным признакам.

Тестовое диагностирование может выполняться как при функционировании ОД, так и тогда, когда ОД не выполняет своих рабочих функций. В первом случае необходимо предусмотреть такие тестовые воздействия, которые не повлияют на правильность функционирования ОД, при этом требуется наличие специального генератора тестового сигнала, который будет производить одиночный или многократный тест. Во втором - диагноз устанавливается с помощью оценки параметров сигналов с выходов контрольных точек ОД, получаемых на основе его реакций на рабочее воздействия. При этом возможен «ручной» способ получения диагностической информации, встречающийся наиболее часто ввиду сложности построения диагностических тестов для аналоговых устройств, а также автоматизированный способ на основе детерминированного или стохастического мысленного математического моделирования [8].

Оценка технического состояния ОД производится с использованием следующих методов:

- допускового контроля, когда получаемые в ходе измерения параметры откликов сравниваются со значениями, указанными в технической документации;

- моделирования поведения исправного и неисправного ОД, когда происходит построение аналитической или имитационной модели и ее последующие исследование;

- построения контрольных осциллограмм, когда отклики на рабочие воздействия представляются в виде осциллограмм сигналов с выходов ОД и происходит их дальнейшее сравнение с эталоном, на основе которого устанавливается диагноз.

1.3. Современное состояние диагностики тональных рельсовых цепей

На системы автоблокировки с ТРЦ в 2012 году пришлось 1840 отказов, что составляет 17,3% от всех отказов систем автоблокировки. Основными причинами отказов АБ с ТРЦ, составляющими около 60% [1], являются некачественное выполнение работ и эксплуатационные нарушения, т.е. нарушения, связанные с влиянием человеческого фактора в процессе эксплуатации устройств.

В дистанциях автоматики и телемеханики принята система планово-предупредительных ремонтов (ППР), которая направлена на поддержание устройств в работоспособном состоянии. Она исключает возможность работы оборудования в условиях прогрессирующего износа, предусматривает и планирует ремонтные работы и потребности в трудовых и материальных ресурсах. Основным содержанием ППР является обслуживание и проведение профилактических осмотров оборудования и устройств, которое обычно возлагается на эксплуатационный персонал. Также ППР предполагает контроль основных параметров оборудования и выполнение плановых ремонтов. При этом в большинстве случаев применяются «ручные» способы диагностики, основанные на методе допускового контроля.

Существует большое разнообразие измерительных приборов и систем, использующихся для ППР, которые позволяют определять те или иные параметры ТРЦ [9,10,11].

К основным приборам и системам измерения параметров ТРЦ можно отнести следующие:

- мультиметр В7-63 компании «Ритм» [12, 13]. Достоинства прибора следующие: возможность измерять пиковое и среднеквадратичное значение сигнала ТРЦ, возможность автономной работы, небольшие габариты и вес. Недостатками прибора являются: отсутствие носителя для хранения и обработки измеряемых параметров, невозможность анализа сигнала, необходимость ввода частоты измеряемого сигнала, относительно большое время реакции прибора.

- многофункциональный прибор инженера СЦБ (МПИ-СЦБ) на базе ПК [14]. Разработан специалистами ГТСС. Достоинства: информативен, высокая скорость реакции, возможность быстрого просмотра и обработки получаемой информации, автономная работа. Недостатки: большая стоимость, необходимость специальных знаний из области вычислительной техники.

- прибор комбинированный для измерения сигналов рельсовых цепей (ПК-РЦ), созданный в НПФ «КОМАГ-Б» [15]. К достоинствам можно отнести то, что прибор выполнен в мобильном корпусе с жидкокристаллическим дисплеем, имеет широкий температурный рабочий диапазон, имеет возможность автономной работы и работы в режиме осциллографа, анализатора спектра; результаты измерений можно просматривать как на самом приборе, так и на ПК. К недостаткам прибора можно отнести ограниченность применения.

- идентификатор тока РЦ ИТРЦ (ИРТЦ-ЖАИС) [16]. Данный прибор не имеет существенных достоинств по сравнению с вышеперечисленными приборами. К недостаткам можно отнести отсутствие носителя информации, невозможность просмотра осциллограмм.

- преобразователь многоканальный измерительный сигналов рельсовых цепей (ПМИ-РЦ). Разработан ВНИИАСом для применения в составе системы АБТЦ-М [17]. Прибор устанавливается на станции, имеет 36 гальванически развязанных измерительных каналов. Предусмотрена возможность автономных измерений. Недостатком прибора является высокая стоимость.

- устройство контроля тональных рельсовых цепей (УК ТРЦ-8) [18]. Основной задачей данной системы является измерение параметров аппаратуры ТРЦ. Устройство предназначено для применения в системах диспетчерского

контроля и в системах диагностики технического состояния устройств электрической централизации и автоматической блокировки с централизованным размещением аппаратуры.

Все рассмотренные приборы позволяют производить измерения и контроль параметров и показателей работы ТРЦ в целом, непосредственно не отслеживая при этом состояние самой приемо-передающей аппаратуры.

Диагностику и контроль основных параметров самой аппаратуры ТРЦ в настоящее время осуществляют только в условиях КИПа.

Для диагностики состояния приемо-передающей аппаратуры ТРЦ в КИПах используется следующие приборы:

1. СП-ТРЦ [19] - стенд для наладки и проверки аппаратуры тональных рельсовых цепей. Данный стенд предназначен для наладки и проверки аппаратуры ТРЦ третьего и четвертого поколения (ТРЦЗ и ТРЦ4).

СП-ТРЦ является коммутатором цепей проверяемой аппаратуры. Поэтому совместно со стендом применяются стандартизированные средства измерений.

Стенд СП-ТРЦ состоит из следующих основных узлов:

- блока питания БП-СП;

- пульта проверки П-ТРЦ;

- шланга соединительного;

- розеток для подключения проверяемой аппаратуры;

- шнура соединительного.

Блок питания БП-СП служит для осуществления электропитания пульта проверки П-ТРЦ проверяемой аппаратуры и измерительных приборов.

Пульт проверки П-ТРЦ предназначен для коммутации электрических цепей проверяемой аппаратуры и подключения к контрольным точкам аппаратуры измерительных приборов.

2. АПК-ТРЦ [20] - автоматизированный стенд контроля аппаратуры тональных рельсовых цепей предназначен для контроля номинальной работы

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Черезов, Григорий Анатольевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анализ состояния безопасности движения поездов и надежности работы систем и устройств ЖАТ в хозяйстве автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» в 2011 году. - М.: ЦШ ОАО «РЖД», 2012. - 160 с.

2. Евсюнин, В.И. Совершенствование эксплуатации тональных рельсовых цепей / В.И. Евсюнин // Автоматика, связь, информатика. - 2006. - №3. -С.14-16.

3. Сороко, В.И. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики [Текст]: справочник / В.И. Сороко, В.И. Милюков: в 2кн. - 3-е изд. - М.: НПФ «ПЛАНЕТА», 2000 - 960 с.

4. Дмитриев, B.C., Минин, В.А. Системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты. - М.: Транспорт, 1992.

5. Леушин, В.Б. Особенности структур рельсовых цепей автоблокировки [Текст]: учебное пособие / В.Б. Леушин - Самара: Изд-во СамГУПС, 2009. -136 с.

6. Дубов, A.A. Автоматизация технического диагностирования аналоговых устройств / В.В. Сускин, A.B. Дубов, А.П. Капранов // Молодой ученый. Т.1. - 2010.-№5.-С.

7. Мозгалевский, A.A. Системы диагностирования судового оборудования [Текст]: учеб. для вузов / A.A. Мозгалевский, В.П. Калявин. - Л.: Судостроение, 1987. - 224 с.

8. Дубов, A.B. Об одном варианте решения технического диагностирования радиоэлектронных средств / A.B. Дубов, А.П. Капранов, В.В. Сускин, В.Ф. Шевченко // Управление большими системами. - 2012. - Вып.31. - С. 363377.

9. Устройства СЦБ. Технология обслуживания [Текст]: (Дополнение №5. Технологическая карта № 3.6.0.1). - М.: Транспорт, 2009.

10. Сероштанов, С.С. Методы и алгоритмы диагностирования технического состояния тональных рельсовых цепей [Текст]: Дис... канд. техн. наук.: 05.22.08: защищена 01.02.2007 / Сероштанов Сергей Сергеевич. - СПб., 2007. -137 с.

11. Сепетый, A.A. Измерительно-вычислительные средства в системе автоматизации диагностирования и контроля устройств СЦБ: учебник для вузов железнодорожного транспорта / A.A. Сепетый, В.В. Кольцов., B.C. Прищепа, Ю.В. Снитко, А.Е. Федорчук, В.Н. Иванченко, Е.А. Гоман; Рост, гос. Ун-т путей сообщения - Ростов н/Д, 2009 - 416 с.

12. Требин, В.Я. Микропроцессорный диагностический комплекс для тональных рельсовых цепей / В. Я. Требин, С. В. Власенко, М. В. Смирнов// Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский гос. ун. путей сообщения 2002.1. С. 2326.

13. Дмитриев, В. С. Рельсовые цепи тональной частоты / В. С Дмитриев, В.А. Воронин// Автоматика, телемеханика и связь. - 1996. - № 5. - С. 27-30.

14. ОАО «Научно-производственная компания «Ритм» [Офиц. сайт]. URL: http://www.ritmcompanv.ru (дата обращения 16.01.2010).

15. Воронин, В. А Об измерениях в рельсовых цепях тональной частоты / В. А. Воронин, В. С. Широков // Автоматика, связь, информатика. - 1999. - № 8. -С.23-27.

16. ЗАО «Ассоциация АТИС» [Офиц. сайт]. URL: http://www.as-atis.ru/mpiscb.php (дата обращения 26.01.2010).

17. ЗАО «НПФ «КОМАГ-Б» [Офиц. сайт]. URL: http://www.komag-b.ru/JPGS/pk-rc.pdf (дата обращения 16.01.2010).

18. ООО «Технический центр ЖАИС» [Офиц. сайт]. URL: http://www.iais.ru/itrc.html (дата обращения 25.01.2010).

19. Стенд для наладки и проверки аппаратуры тональных рельсовых цепей СП-ТРЦ: техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М.: Лосиноостровский электротехнический завод, 1994.

20. ООО «ВАСТ-АРП» [Офиц. сайт]. URL: http://www.vast-arp.spb.ru/flles/apk manual6.pdf (дата обращения 26.01.2010).

21. Колганов, В.Д. Тестирование аппаратуры ТРЦ / В.Д. Колганов // Автоматика, связь, информатика. - 2013 - № 4 - С. 36-38.

22. Биргер, И.А. Техническая диагностика [Текст]: монография / И.А. Биргер. - М.: Машиностроение, 1978. - 240 с.

23. Сапожников, В.В. Основы технической диагностики [Текст]: учебное пособие для студентов вузов ж.д. транспорта / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников. - М.: Маршрут, 2004.-318 с.

24. Верзаков, Г.Ф. Введение в техническую диагностику / Г.Ф. Верзаков, Н.В. Киншт, В.И. Рабинович, Л.С. Тимонен; под ред. К.Б. Карандеева. - М.: Энергия, 1968.-224 с.

25. Гаскаров, Д.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры [Текст] / Д.В. Гаскаров, Т.А. Голинкевич, A.B. Мозгалевский; под ред. д-ра техн. наук, проф. Т.А. Голинкевича. - М.: Советское радио, 1974. - 276 с.

26. Сафарбаков, A.M. Основы технической диагностики: учебное пособие [Текст] / A.M. Сафарбаков, A.B. Лукьянов, C.B. Пахомов. - Иркутск: ИрГУПС, 2006.-216 с.

27. Пархоменко, П.П. Основы технической диагностики [Текст]: В 2 кн. Кн. 1. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза / Под ред. П.П. Пархоменко. - М.: Энергия, 1976. - 464 с.

28. Черезов, Г.А. Совершенствование метода и средств диагностики аппаратуры тональных рельсовых цепей / Г.А. Черезов, В.Б. Леушин, В.И. Линьков // «Безопасность движения поездов» XIV науч.-практ. конф. (24-25 октября 2013 г. Москва). - М.: МИИТ, 2013.

29. Леушин, В.Б. Машинное моделирование в исследованиях рельсовых цепей [Текст]: учеб. пособие / В. Б. Леушин, Г. Р. Рахметов. - Самара: СамГУПС, 2012. - 166 с.

30. Хернитер, Марк Е. Multisim 7: Современная система компьютерного моделирования и анализа схем электронных устройств. (Пер. с англ.) / Пер. с англ. Осипов А.И. - М.: Издательский дом ДМК-пресс, 2006. - 488 с.

31. Википедия - свободная энциклопедия. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki (дата обращения 12.01.2014).

32. Кирьянов, К.Г. Сигнатурный анализ: метод, пособие [Текст] / К.Г. Кирьянов. - Н.-Новгород: НГУ, 1999. - 29 с.

33. Боровков, A.A. Теория вероятностей [Текст]: учеб. для вузов / A.A. Боровков. - М.: Наука, 1986. - 431 с.

34. Бендат, Дж. Измерение и анализ случайных процессов [Текст] / Дж. Бендат, А. Пирсол. Пер. с англ. Г.В. Матушевский, В.Е. Привальский. - М.: Мир, 1971.-408 с.

35. Холлендер, М., Вульф Д. Непараметрические методы статистики / Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика. - 1983. - 521 с.

36. Акутин, М.В. Метод контроля состояния подшипников качения на основе сравнения вейвлет скейлограмм: дис. ... канд. техн. наук: 05.11.13. - Казань, 2009.-132 с.

37. Длин, A.M. Математическая статистика в технике. - М.: Советская наука, 1958.-468 с.

38. Кобзарь, А.И. Прикладная математическая статистика [Текст]: для инженеров и научных работников / А.И. Кобзарь. - М.: - ФИЗМАТ ЛИТ, 2006.-816 с.

39. Кликушин, Ю.Н. Методы и средства идентификационных измерений сигналов [Текст]: монография / Ю.Н. Кликушин, К.Т. Кошеков. -Петропавловск: Изд-во СКГУ им. М. Козыбаева, 2007. - 186 с.

40. Кликушин, Ю.Н. Идентификационные инструменты анализа и синтеза формы сигналов [Текст]: монография / Ю.Н. Кликушин. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010.-216 с.

41. Горшенков, А.А. Некоторые закономерности идентификационных измерений спектров сигналов / А. А. Горшенков, Ю. Н. Кликушин // «Журнал радиоэлектроники». - 2011. - № 2.

42. Черезов, Г.А. Определение глубины поиска неисправности при диагностировании путевого приемника тональной рельсовой цепи / Г.А. Черезов, В.Б. Леушин // Вестник транспорта Поволжья. - 2012. - №2. - С. 3538.

43. ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения [Текст]. - М.: Изд-во стандартов. - 2009.

44. Давыдов, П.С. Техническая диагностика радиоэлектронных устройств и систем. - М.: Радио и связь, 1988. - 256 с.

45. Бушуева, М.Е. Диагностика сложных технических систем / М.Е. Бушуева, В.В. Беляков // Труды 1-го совещания по проекту НАТО SfP-973799 Semiconductors. - Нижний Новгород, 2001. - С. 63-98.

46. Черезов, Г.А. К вопросу о моделировании отказов элементов путевого приемника [Текст] / Г.А. Черезов, В.Б. Леушин // Наука и образование транспорту: материалы VI Международной научно-практической конференции - Самара: СамГУПС, 2013 г. - С. 190-191.

47. Сускин, В.В. Обзор современных средств автоматизации поиска неисправности в электронных устройствах [Текст] /В.В. Сускин, А.В. Дубов,

A.П. Капранов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. -2010.- №2.-С. 54-59.

48. Стенд для наладки и проверки аппаратуры тональных рельсовых цепей [Текст]: пат. 86778 Рос. Федерация: МПК G09B 9/00 /Черезов Г.А., Леушин

B.Б.; заявитель и патентообладатель Самарский гос. ун-т путей сообщения. -№ 2009102434/22; завл. 26.01.2009; опубл. 10.09.2009, Бюл. №25.

49. Стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей [Текст]: пат. 101821 Рос. Федерация: МПК G01P 11/06 /Черезов Г.А., Леушин

В.Б.; заявитель и патентообладатель Самарский гос. ун-т путей сообщения. -№ 2010135553/28; завл. 24.08.2010; опубл. 27.01.2011, Бюл. №3.

50. 9112 Series Multi-function DAS Cards For PCI / 3U CompactPCI User's Guide. ADLINK Technology Inc. Manual Rev 3.81: Nov 21,2002

51. Черезов, Г.А. Физическое моделирование неисправностей в путевом приемнике тональной рельсовой цепи [Текст] / Г.А. Черезов, В.Б. Леушин, A.C. Велижанский // Вестник транспорта Поволжья. - 2013. - № 6. - С. 7-9.

52. Дьяконов, В.П. MATLAB 7.*/R2006/R2007. [Текст]: Самоучитель / В.П. Дьяконов. - М.: ДМК Пресс, 2008. - 768 е.: ил.

53. Половко, A.M. MATLAB для студента [Текст] / A.M. Половко, П.Н.Бутусов. - СПб.: БХВ-Петербур, 2005. - 320 с.

54. Кетков, Ю.Л. MATLAB 7: программирование, численные методы [Текст] / Ю.Л. Кетков, А.Ю. Кетков, М.М. Шульц. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. -752 с.

55. Дьяконов, В.П. Matlab и Simulink для радиоинженеров [Текст]: / В. П. Дьяконов - СПб.: ДМК Пресс, 2011 г. - 976 с. ISBN 978-5-94074-492-4.

56. Черезов, Г.А., Леушин В.Б. Программа представления сигнала во временной и частотной областях // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2010616070. Зарегистр. 15.09.2010.

57. ADLINK TECHNOLOGY INC. DAQ-MTLB. Data Acquisition Toolbox Adapter. User's Manual. January 15,2010.

58. Черезов, Г.А. К вопросу о диагностировании аппаратуры тональных рельсовых цепей [Текст] / Г.А. Черезов, В.Б. Леушин // Модернизация процессов перевозок, автоматизации и телекоммуникаций на транспорте: материалы межрегион, науч.-практ. конф. с междунар. участием. -Хабаровск, ДВГУПС, 2010 г. - С. 139-143.

59. Черезов, Г.А. Обработка сигналов на выходе элементов аппаратуры тональных рельсовых цепей в системе MATLAB [Текст] / Г.А. Черезов, В.Б. Леушин // Эффективность и безопасность работы электротехнических

комплексов и систем автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте: Межвуз. темат. сб. науч. тр. - Омск, 2011. - С. 40-44.

60. Черезов, Г.А. Вычисление коэффициента ранговой корреляции Спирмена в MATLAB [Текст] / Г.А. Черезов, В.Б. Леушин // Региональная научная конференция «Образование, наука, транспорт в XXI веке: опыт, перспективы, инновации» [Текст]. - Самара-Оренбург: СамГУПС, 2011. - 215 с.

61. Бадриев, И.Б. Разработка графического пользовательского интерфейса в среде MATLAB. Учебное пособие / И.Б. Бадриев, В.В. Бандеров, O.A. Задворнов. - Казань: Казанский государственный университет, 2010. - 113 с.

62. Сообщество пользователей MATLAB и SIMULINK. [Офиц. сайт]. URL: http://matlab.exponenta.ru/index.php (дата обращения 16.06.2012).

63. Черезов, Г.А. Имитация отказов элементов путевого приемника тональной рельсовой цепи [Текст] / Г.А. Черезов // «Вестник транспорта Поволжья» . - 2013. - № 3. - с. 20-24.

64. Шенк, X.. Теория инженерного эксперимента [Текст]: Пер. с англ. - М.: «Мир», 1972. - 381 с.

65. Красовский, Г.И. Планирование эксперимента [Текст] / Г.И. Красовский, Г.Ф. Филаретов. — Минск: изд-во БГУ, 1982. — 302 с.

66. Монтгомери, Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных: Пер. с англ. - Л.: Судостроение, 1980. - 384 с.

67. Леушин, В.Б., Юсупов, P.P., Черезов, Г.А. Имитационная модель установки для оценки помехозащищенности тональной рельсовой цепи // Свид. о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012613692. Зарегистрировано 19.04.2012 г.

68. Леушин, В.Б., Юсупов, P.P., Черезов, Г.А. Имитационная модель помех от тягового тока в рельсовой линии // Свид. об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2013661241. Зарегистр. 02.12.2013 г.

69. Попов, А.Н. Методы и реализация автоматизированных измерений сигналов тональных рельсовых цепей: Дис... канд. техн. наук.: 05.22.08 / Попов Антон Николаевич. - СПб., 2013. - 113 с.

70. Черезов, Г.А., Леушин В.Б. К вопросу об идентификации сигналов при диагностировании аппаратуры ТРЦ [Текст] / Г.А. Черезов, В.Б. Леушин // Вестник транспорта Поволжья. - 2011. - № 5. - с.28-32.

71. Стенд для изучения работы приемника тональных рельсовых цепей [Текст]: пат. 119154 Рос. Федерация: МПК в09В 9/00 /Черезов Г.А., Леушин В.Б., Михайленко И.В.; заявитель и патентообладатель Самарский гос. ун-т путей сообщения. - № 2012106313/11; завл. 21.02.2012; опубл. 10.08.2012, Бюл. №22.

72. Дженкинс, Г. Спектральный анализ и его приложение [Текст] / Г. Дженкинс, Д. Ватте. Пер. с англ. В.Ф. Писаренко - М.: Мир, 1972. Т. 1-2.