eng
Выпуск #3/2007
Диагностика транспортных средств. Измерительные системы ЗАО "Руднев – Шиляев"
Просмотры: 2252
ЗАО "Руднев-Шиляев" разрабатывает и производит сложное оборудование по техническому заданию заказчика. Решения фирмы используют в системах диагностики московского метрополитена, на морских и речных судах. Принцип работы таких измерительных систем основан на сравнении эталонного сигнала или его производных характеристик (спектра) с сигналами, полученными на обследуемом или ремонтируемом оборудовании (корпус судна, двигатели, турбины и т.д.). В качестве источника информации применяются датчики (влажности, уровня воды, концентрации газа и т.д.), которые преобразуют значение исследуемого параметра в электрический сигнал. Для сбора данных с датчиков ЗАО "Руднев-Шиляев" предлагает целый ряд измерительных устройств.
Автономный измерительный прибор ЛА-5 преобразует электрические сигналы от 16 датчиков в цифровой код, который сохраняется во внутренней памяти или передается для дальнейшей обработки на ПК по интерфейсу Ethernet. Это позволяет сохранить большое количество измерений и отдельных характеристик сигналов, например частотных спектров, даже в случае продолжительного сбора данных. На основе сравнения гармонического состава частот эталонного спектра и спектра, получаемого с датчиков работающего оборудования, можно выявить дефект. Дальнейшая диагностика сводится к локализации зоны неисправности.
Отличительная особенность ЛА-5 – способность работать как в автономном режиме, так и под управлением оператора. Подключив прибор к переносному компьютеру, оператор может изменять параметры сбора данных и наблюдать результаты измерений непосредственно на объекте. Таким образом при ремонте и техническом обслуживании транспорта быстро выявляется дефектный узел. Однако часть дефектов электрооборудования носит скрытый характер. Они проявляются только в процессе эксплуатации объектов на линии в реальных условиях. Обнаружение таких дефектов обычно требует намного больше времени и человеческих ресурсов, чем предусмотрено заводскими нормативами. В этом случае следует использовать ЛА-5, запрограммировав его для работы в автономном режиме. При этом настраиваются все основные функции прибора: количество цифровых и аналоговых каналов, частота дискретизации и выбор входного диапазона для каждого канала, режим работы энергонезависимой памяти. Память может быть сконфигурирована как линейный массив или как циклический буфер (после заполнения всего объема новые данные записываются поверх наиболее давних записей). Кроме того, можно задать события, при возникновении которых записываемые данные помечаются как "нестираемые" (например, срабатывание аварийной защиты и др.). Соответственно, в процессе эксплуатации транспортного средства на линии, можно фиксировать в памяти прибора все отклонения от нормальной работы. ЛА-5 оснащен таймером реального времени, поэтому вместе с показаниями датчиков записываются текущая дата и время измерения. Это значительно облегчает ведение документации в течение всего периода исследования объекта данным прибором.
Парк объектов, оборудованных такими измерительными системами, постоянно расширяется, следовательно, встает вопрос их обслуживания. ЛА-5 оснащен радиоинтерфейсом Wi-Fi, поэтому, как только объект появляется в зоне доступа центрального сервера, данные из памяти прибора автоматически считываются и архивируются. При возникновении неполадок можно проследить развитие и появление дефекта, изучив данные за последний период эксплуатации объекта.
Несколько диагностических систем ЗАО “Руднев-Шиляев” разработало совместно с научно-производственным предприятием “ВИГОР” – ведущей организацией по разработке, изготовлению и внедрению автономных средств контроля рельсов в пути. До недавнего времени данные с аппаратно-программных комплексов, установленных на средствах скоростного контроля, приходилось расшифровывать вручную. Но такой процесс требовал особой квалификации персонала и повышенного внимания, потому практически всегда приводил к пропуску дефектов. В 2000 году НПП "ВИГОР" начало цикл разработок в этой области. Уже через год был создан автоматизированный программно-аппаратный комплекс "ПОИСК-2000М". Он предназначен для регистрации и дешифровки дефектограмм (выходных сигналов искателей вагона-дефектоскопа, дефектоскопной автомотрисы, и т.д.) в ручном и полуавтоматическом режимах. Специально для "ПОИСК-2000М" созданы платы ЛА-РДС и ЛА-РДС (USB). Они собирают информацию при дефектоскопии состояния железнодорожных рельсов. Данные измерений регистрируются в реальном времени с 12-ти каналов и после архивации записываются в ПЗУ компьютера. Также для НПП "ВИГОР" разработан счетчик путевой координаты для определения местоположения дефекта в установках контроля рельсов на рельсосварочных предприятиях.
При регистрации медленно меняющихся процессов и сигналов скорости информационных потоков невелики, поэтому передавать и сохранять их на ПК достаточно просто. Однако с повышением частоты дискретизации пропускной способности интерфейсов не хватает для надежной передачи данных. Например, у платы ЛА-н1PCI скорость информационного потока достигает 1 Гбайт/с. Для взаимодействия внутренних устройств в ЗАО "Руднев-Шиляев" применяют интерфейсы PCI (для внешних – USB) с пропускной способностью, недостаточной для достоверной записи сигналов при такой скорости. В этом случае информация накапливается и хранится во внутренней памяти платы. На ЛА-н1PCI установлена буферная память объемом 8 Мбайт, что позволяет сохранить данные за период 8 мс. В задачах с более длительным интервалом измерения (локация, импульсная техника, радиомониторинг и др.) целесообразно использовать систему продолжительного сбора информации "СПаСИ". Она позволяет непрерывно сохранять поток данных со скоростью 1 Гбайт/c в течение 4 часов. Система реализована в виде двух блоков с накопителями информации и объединительной платой. Добавляя устройства хранения, можно создать систему со значительно большим интервалом сбора данных. "СПаСИ" применяют с ЛА-н1PСI и другими платам ЗАО “Руднев-Шиляев”, чтобы обеспечить необходимые скорость записи и динамический диапазон сигнала.
Успешно эксплуатируются и системы поверочного медицинского оборудования. Например, на основании методики Р50.2.009-2001 по поверке электрокардиографов разработан и внедрен в серийное производство прибор “ДИАТЕСТ”. Он формирует весь спектр сигналов для первичной и периодической поверки электрокардиографов. Прибор применяется во многих медицинских учреждениях, имеет сертификат соответствия RU.C.35.010.A N23540, а его следующее поколение, ДИАТЕСТ-4, позволяет проводить поверки не только электрокардиографов, но и электроэнцефалографов, реографов, миографов, каналов ЭКГ-мониторов.
Для разработчиков измерительных систем фирма предоставляет готовые платы сбора данных с интерфейсами ISA, PCI, USB, Ethernet и PC104. Поставляемое с устройствами ПО состоит из комплекта программ ADCLab: анализатора спектра, программ записи данных в память ПК (SAVER) и обработки сохраненной информации (VIEWER). При этом поддерживаются различные форматы данных. Например, проводить обработку результатов можно в оболочке Microsoft Excel. При построении систем диагностики оборудование от ЗАО "Руднев-Шиляев" (табл.1,2,3) можно использовать в качестве модулей. Необходимые драйверы устройств и примеры программ, написанных на языках VB, VC, Builder C++, Delphi, представлены на сайте фирмы (www.rudshel.ru). Кроме того, существуют законченные программные оболочки, которые позволяют производить различную математическую обработку данных.
Отличительная особенность ЛА-5 – способность работать как в автономном режиме, так и под управлением оператора. Подключив прибор к переносному компьютеру, оператор может изменять параметры сбора данных и наблюдать результаты измерений непосредственно на объекте. Таким образом при ремонте и техническом обслуживании транспорта быстро выявляется дефектный узел. Однако часть дефектов электрооборудования носит скрытый характер. Они проявляются только в процессе эксплуатации объектов на линии в реальных условиях. Обнаружение таких дефектов обычно требует намного больше времени и человеческих ресурсов, чем предусмотрено заводскими нормативами. В этом случае следует использовать ЛА-5, запрограммировав его для работы в автономном режиме. При этом настраиваются все основные функции прибора: количество цифровых и аналоговых каналов, частота дискретизации и выбор входного диапазона для каждого канала, режим работы энергонезависимой памяти. Память может быть сконфигурирована как линейный массив или как циклический буфер (после заполнения всего объема новые данные записываются поверх наиболее давних записей). Кроме того, можно задать события, при возникновении которых записываемые данные помечаются как "нестираемые" (например, срабатывание аварийной защиты и др.). Соответственно, в процессе эксплуатации транспортного средства на линии, можно фиксировать в памяти прибора все отклонения от нормальной работы. ЛА-5 оснащен таймером реального времени, поэтому вместе с показаниями датчиков записываются текущая дата и время измерения. Это значительно облегчает ведение документации в течение всего периода исследования объекта данным прибором.
Парк объектов, оборудованных такими измерительными системами, постоянно расширяется, следовательно, встает вопрос их обслуживания. ЛА-5 оснащен радиоинтерфейсом Wi-Fi, поэтому, как только объект появляется в зоне доступа центрального сервера, данные из памяти прибора автоматически считываются и архивируются. При возникновении неполадок можно проследить развитие и появление дефекта, изучив данные за последний период эксплуатации объекта.
Несколько диагностических систем ЗАО “Руднев-Шиляев” разработало совместно с научно-производственным предприятием “ВИГОР” – ведущей организацией по разработке, изготовлению и внедрению автономных средств контроля рельсов в пути. До недавнего времени данные с аппаратно-программных комплексов, установленных на средствах скоростного контроля, приходилось расшифровывать вручную. Но такой процесс требовал особой квалификации персонала и повышенного внимания, потому практически всегда приводил к пропуску дефектов. В 2000 году НПП "ВИГОР" начало цикл разработок в этой области. Уже через год был создан автоматизированный программно-аппаратный комплекс "ПОИСК-2000М". Он предназначен для регистрации и дешифровки дефектограмм (выходных сигналов искателей вагона-дефектоскопа, дефектоскопной автомотрисы, и т.д.) в ручном и полуавтоматическом режимах. Специально для "ПОИСК-2000М" созданы платы ЛА-РДС и ЛА-РДС (USB). Они собирают информацию при дефектоскопии состояния железнодорожных рельсов. Данные измерений регистрируются в реальном времени с 12-ти каналов и после архивации записываются в ПЗУ компьютера. Также для НПП "ВИГОР" разработан счетчик путевой координаты для определения местоположения дефекта в установках контроля рельсов на рельсосварочных предприятиях.
При регистрации медленно меняющихся процессов и сигналов скорости информационных потоков невелики, поэтому передавать и сохранять их на ПК достаточно просто. Однако с повышением частоты дискретизации пропускной способности интерфейсов не хватает для надежной передачи данных. Например, у платы ЛА-н1PCI скорость информационного потока достигает 1 Гбайт/с. Для взаимодействия внутренних устройств в ЗАО "Руднев-Шиляев" применяют интерфейсы PCI (для внешних – USB) с пропускной способностью, недостаточной для достоверной записи сигналов при такой скорости. В этом случае информация накапливается и хранится во внутренней памяти платы. На ЛА-н1PCI установлена буферная память объемом 8 Мбайт, что позволяет сохранить данные за период 8 мс. В задачах с более длительным интервалом измерения (локация, импульсная техника, радиомониторинг и др.) целесообразно использовать систему продолжительного сбора информации "СПаСИ". Она позволяет непрерывно сохранять поток данных со скоростью 1 Гбайт/c в течение 4 часов. Система реализована в виде двух блоков с накопителями информации и объединительной платой. Добавляя устройства хранения, можно создать систему со значительно большим интервалом сбора данных. "СПаСИ" применяют с ЛА-н1PСI и другими платам ЗАО “Руднев-Шиляев”, чтобы обеспечить необходимые скорость записи и динамический диапазон сигнала.
Успешно эксплуатируются и системы поверочного медицинского оборудования. Например, на основании методики Р50.2.009-2001 по поверке электрокардиографов разработан и внедрен в серийное производство прибор “ДИАТЕСТ”. Он формирует весь спектр сигналов для первичной и периодической поверки электрокардиографов. Прибор применяется во многих медицинских учреждениях, имеет сертификат соответствия RU.C.35.010.A N23540, а его следующее поколение, ДИАТЕСТ-4, позволяет проводить поверки не только электрокардиографов, но и электроэнцефалографов, реографов, миографов, каналов ЭКГ-мониторов.
Для разработчиков измерительных систем фирма предоставляет готовые платы сбора данных с интерфейсами ISA, PCI, USB, Ethernet и PC104. Поставляемое с устройствами ПО состоит из комплекта программ ADCLab: анализатора спектра, программ записи данных в память ПК (SAVER) и обработки сохраненной информации (VIEWER). При этом поддерживаются различные форматы данных. Например, проводить обработку результатов можно в оболочке Microsoft Excel. При построении систем диагностики оборудование от ЗАО "Руднев-Шиляев" (табл.1,2,3) можно использовать в качестве модулей. Необходимые драйверы устройств и примеры программ, написанных на языках VB, VC, Builder C++, Delphi, представлены на сайте фирмы (www.rudshel.ru). Кроме того, существуют законченные программные оболочки, которые позволяют производить различную математическую обработку данных.
Отзывы читателей
