Išmanioji išankstinio įkrovimo stebėjimo technologija, skirta tvirtinimo sistemoms ir ankstyvojo įspėjimo schema, skirta linijos saugai
Kokie yra pagrindiniai techniniai išmaniojo išankstinės apkrovos stebėjimo jutiklio, skirto tvirtinimo detalių sistemoms, parametrai? Pagrindiniai išmaniojo išankstinio apkrovimo stebėjimo jutiklio, skirto tvirtinimo detalių sistemoms, techniniai parametrai yra šie:matavimo diapazonas, tikslumas, darbinė temperatūra ir belaidžio perdavimo atstumas, kurios tiesiogiai lemia stebėjimo efektą. Matavimo diapazonas turėtų apimti tvirtinimo elementų sistemos išankstinės apkrovos intervalą, paprastai 0-500 N·m, kad būtų patenkinti skirtingų linijų varžtų išankstinės apkrovos stebėjimo poreikiai. Matavimo tikslumas turi siekti ±1 %FS, kad būtų užtikrintas duomenų tikslumas ir išvengta klaidingų aliarmų dėl nepakankamo tikslumo. Eksploatacinės temperatūros diapazonas yra -40–80 laipsnių, prisitaikantis prie ekstremalios geležinkelio linijų klimato aplinkos ir gali stabiliai veikti Alpėse ir aukštoje temperatūroje. Belaidžio perdavimo atstumas yra didesnis arba lygus 100 m, naudojant LoRa belaidžio ryšio technologiją su mažu energijos suvartojimu ir stabiliu perdavimu, užtikrinančiu duomenų perdavimą tarp jutiklių ir bazinių stočių dideliais atstumais. Be to, jutiklio apsaugos laipsnis turi siekti IP68, atsparus vandeniui ir dulkėms, prisitaikantis prie drėgnos balasto lovos aplinkos.
Kokia yra intelektualios išankstinio įkėlimo stebėjimo sistemos sudėties architektūra ir veikimo principas?
Išmanioji išankstinio įkėlimo stebėjimo sistema priima atrijų-pakopų „jutiklio-bazinės stoties-debesų platformos architektūra“realizuoti išankstinio įkėlimo duomenų rinkimą, perdavimą, analizę ir išankstinį įspėjimą. Pirmasis lygis yra varžte įmontuotas mikro deformacijos jutiklis, kuris realiuoju laiku renka varžto deformacijos duomenis ir per įmontuotą{1}}lustą konvertuoja deformacijos vertę į išankstinės apkrovos vertę. Mėginių ėmimo dažnis nustatytas 1 kartą per minutę ir gali veikti nepertraukiamai daugiau nei 5 metus mažos-galios režimu, todėl išvengiama dažno baterijos keitimo ir sumažinamos priežiūros išlaidos. Antrasis lygis yra-svetainės bazinė stotis, kuri paprastai įrengiama signalo stulpuose šalia bėgių kelio. Kiekviena bazinė stotis vienu metu gali prijungti 200{15}}300 jutiklių, priimti jutiklių perduodamus duomenis ir atlikti išankstinį filtravimą, kad pašalintų netinkamus duomenis, kuriuos sukelia aplinkos trukdžiai. Trečiasis lygis – debesų platforma, kuri per mobiliojo ryšio tinklą priima bazinės stoties įkeltus duomenis ir saugo juos duomenų bazėje. Debesų platforma naudoja išankstinio įkėlimo slopinimo modelį duomenims analizuoti. Kai išankstinės apkrovos vertė nukrenta iki nustatytos ribos, ji automatiškai suaktyvins išankstinio perspėjimo signalą ir nustums jį į techninės priežiūros personalo terminalą. Sistemos veikimo principas pagrįstas tiesiniu ryšiu tarp varžto įtempimo ir išankstinės apkrovos. Jutiklis stebi varžto įtempimo pokytį dėl apkrovos ir temperatūros, apskaičiuoja išankstinės apkrovos vertę realiuoju laiku ir realizuoja dinaminį stebėjimą bei išankstinį įspėjimą apie išankstinės apkrovos susilpnėjimą.
Kokie yra skirtingi išankstinio įkėlimo stebėjimo slenksčių nustatymai skirtingiems linijų tipams?
Skirtingi išankstinio įkėlimo stebėjimo slenksčių nustatymai skirtingiems linijų tipams daugiausia grindžiamilinijų apkrovos charakteristikos ir eksploatavimo saugos reikalavimai. Greitųjų geležinkelių, kurių greitis yra 250-350 km/h, tvirtinimo sistemos stabilumas turi lemiamos įtakos vairavimo saugumui, todėl stebėjimo slenkstis nustatytas iki 85 % numatytos išankstinės apkrovos. Išankstinei apkrovai nukritus iki šios vertės, nedelsiant įsijungia išankstinis įspėjimas, kad būtų išvengta galimų pavojų saugai dėl nepakankamos išankstinės apkrovos. Sunkiųjų{12}}traukų geležinkelių, kurių ašių apkrova yra didelė, varžtai patiria dideles smūgines apkrovas, o išankstinė apkrova susilpnėja greičiau. Stebėjimo slenkstis nustatomas į 80 % suprojektuotos išankstinės apkrovos, o kartu pridedama smūginės apkrovos stebėjimo slenkstis. Kai smūgio apkrova viršija 120 % projektinės vertės, bus duodamas sinchroninis išankstinis įspėjimas, primenantis techninės priežiūros personalui laiku patikrinti varžto būseną. Įprasto greičio geležinkeliams su mažu eksploatavimo greičiu ir mažomis apkrovomis išankstinės apkrovos stabilumo reikalavimai yra gana laisvi, o stebėjimo slenkstis nustatytas iki 75% projektinės išankstinės apkrovos, o tai subalansuoja išankstinio įspėjimo tikslumą ir priežiūros išlaidas. Miesto geležinkelių tranzito linijose, kuriose dažni paleidimai ir sustojimai, varžtų išankstinė apkrova labai svyruoja. Stebėjimo slenkstis nustatomas iki 80% numatytos išankstinės apkrovos ir pridedamas svyravimo dažnio stebėjimas. Kai svyravimo dažnis viršija 10 kartų per valandą, įsijungia išankstinis įspėjimas, kad būtų išvengta varžtų atsipalaidavimo dėl dažnos vibracijos.
Kokie yra pagrindiniai iš anksto įkeltų išmaniųjų stebėjimo jutiklių diegimo taškai?
Sutelkti dėmesį į pagrindinius iš anksto įkeltų išmaniųjų stebėjimo jutiklių diegimo proceso taškusjutiklio implantavimas ir varžtų surinkimas, kurios tiesiogiai veikia stebėjimo tikslumą ir patikimumą. Jutiklio implantacijai taikomas įterptinis diegimo metodas. Pirmiausia varžto kotelyje išgręžiama skylė, kurios skersmuo 0,1-0,2 mm didesnis už jutiklio skersmenį ir 1/3 varžto ilgio gylis. Šis gylis gali užtikrinti, kad jutiklis būtų varžto įtempių koncentracijos zonoje ir tiksliai renka duomenis apie deformaciją. Išgręžus skylėje esančias šiukšles reikia išvalyti aukšto slėgio oro pistoletu, o tada jutiklis implantuojamas į skylę ir pritvirtinamas epoksidinės dervos klijais, siekiant užtikrinti, kad tarp jutiklio ir varžto nebūtų tarpo, išvengiant matavimo klaidų dėl santykinio judėjimo. Varžtų surinkimo metu turi būti naudojamas specialus sukimo momento veržliaraktis, o priveržimo momentas turi būti griežtai įgyvendintas pagal projektinę vertę. Greitųjų geležinkelių varžtų priveržimo momentas yra 350–400 N·m, o sunkiasvorių geležinkelių – 400–450 N·m. Per didelis sukimo momentas sukels plastinę varžto deformaciją, o nepakankamas sukimo momentas turės įtakos normaliam jutiklio veikimui. Po įdiegimo reikia kalibruoti. Standartinis sukimo momento matuoklis naudojamas skirtingiems sukimo momentams pritaikyti jutiklio matavimo tikslumui patikrinti, užtikrinant, kad paklaida būtų mažesnė arba lygi ±1 %FS. Be to, jutiklio belaidė antena turi būti nukreipta į bazinę stotį, kad būtų užtikrintas stabilus signalo perdavimas.
Kokie yra iš anksto įkeltos išmaniosios stebėjimo sistemos -priežiūros vietoje ir išankstinio įspėjimo šalinimo procesai?
Iš anksto įkeltos išmaniosios stebėjimo sistemos -priežiūros vietoje ir išankstinio įspėjimo šalinimo procesai apima tris nuorodas:jutiklių priežiūra, duomenų kalibravimas ir išankstinis įspėjimas. Jutiklio priežiūros ciklas yra 1 metai. Pagrindinis darbas – patikrinti baterijos įkrovą ir jutiklio signalo stiprumą. Kai galia yra mažesnė nei 20%, akumuliatorių reikia pakeisti laiku, kad būtų išvengta stebėjimo trikdžių. Kai signalo stiprumas silpnas, norint užtikrinti sklandų duomenų perdavimą, reikia pakoreguoti antenos kryptį arba optimizuoti bazinės stoties padėtį. Duomenų kalibravimo ciklas yra 6 mėnesiai. Standartinis sukimo momento matuoklis naudojamas jutikliui kalibruoti, kad būtų pašalintas matavimo nuokrypis, atsiradęs dėl jutiklio senėjimo, ir užtikrinti, kad matavimo tikslumas atitiktų reikalavimus. Išankstinio įspėjimo šalinimo procesas yra padalintas į tris lygius: 1 lygio išankstinio įspėjimo atveju (išankstinė įkrova 80 %-85 %) sistema persiunčia įspėjimo informaciją linijos priežiūros terminalui, kad primintų techninės priežiūros personalui atkreipti dėmesį į varžto būseną; 2 lygio išankstinio įspėjimo atveju (išankstinė apkrova 75–80 %) techninės priežiūros personalas turi atlikti patikrinimus vietoje ir iš naujo priveržti varžtus, kad būtų atkurta išankstinė apkrova iki projektinės vertės; 3 lygio išankstinis įspėjimas (išankstinis įkėlimas<75%), the line is immediately blocked, the bolts are replaced, and potential safety hazards are eliminated. After the disposal is completed, the disposal results must be recorded in the cloud platform to update the monitoring data and form a closed-loop management of preload monitoring.