1 / 19

INSTYTUT PODSTWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI PAN ADAPTRONICA SP. Z O.O.

ZINTEGROWANY SYSTEM WAŻENIA TABORU KOLEJOWEGO W RUCHU oraz MONITOROWANIA STANU TECHNICZNEGO KRATOWYCH MOSTÓW KOLEJOWYCH zastrzeżenie patentowe nr P. 387115. INSTYTUT PODSTWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI PAN ADAPTRONICA SP. Z O.O. MOTYWACJA ROZWOJU SYSTEMU MONITOROWANIA.

idania
Download Presentation

INSTYTUT PODSTWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI PAN ADAPTRONICA SP. Z O.O.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ZINTEGROWANY SYSTEMWAŻENIA TABORU KOLEJOWEGO W RUCHU oraz MONITOROWANIA STANU TECHNICZNEGO KRATOWYCH MOSTÓW KOLEJOWYCHzastrzeżenie patentowe nr P. 387115 INSTYTUT PODSTWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI PAN ADAPTRONICA SP. Z O.O.

  2. MOTYWACJA ROZWOJU SYSTEMU MONITOROWANIA Nagłe zawalenie się mostu kratowego nad rzeką Mississippi z powodu wad połączeń spawanych (brak systemu monitorowania) USA, Minneapolis, 02.08.2007

  3. TECHNOLOGIA CZUJNIKÓWPIEZOELEKTRYCZNYCH • Zjawisko piezoelektryczne (wprost): • odkształcenie mechaniczne materiału piezoelektrycznego powoduje wygenerowanie ładunku elektrycznego na powierzchniach tego inteligentnego materiału • Odkrycie: XIX w. • Zastosowanie (czujniki): XX w. • Istnieje zjawisko odwrotne (aktywatory) • Zalety czujników piezoelektrycznych: • doskonałe własności dynamiczne (szybkie odpowiedzi) • bardzo szeroki zakres częstotliwości (1 Hz – 100 MHz) • tania, masowa produkcja ceramiki piezoelektrycznej (droższa alternatywa w postaci włókien piezoelektrycznych)

  4. CZUJNIKI PIEZOELEKTRYCZNE W PORÓWNANIU Z INNYMI • Piezoelektryczne czujniki odkształcenia cechuje • w porównaniu z tensometrami: • zdecydowanie lepsza dynamika sygnału (rejestracja zjawisk szybkozmiennych) • mniej skomplikowana aparatura do pomiarów (brak mostka równoważącego Wheatstone’a) • zwiększona odporność na czynniki atmosferyczne • łatwiejsza instalacja, nie wymagająca pracochłonnych zabiegów • w porównaniu z czujnikami światłowodowymi: • zdecydowanie tańsza i mniej skomplikowana aparatura pomiarowa • mniej skomplikowana obróbka sygnału

  5. ZINTEGROWANY SYSTEM MONITOROWANIA Identyfikacja obciążeń - ważenie taboru w ruchu Identyfikacja uszkodzeń w mostach kratownicowych Centrum analizy i przetwarzania danych Raportowanie wyników

  6. IDENTYFIKACJA USZKODZEŃ W MOSTACH KRATOWNICOWYCH KONSTRUKCJA Z CZUJNIKAMI ANALIZA ODWROTNA GLOBALNA IDENTYFIKACJA USZKODZEŃ MODEL NUMERYCZNY

  7. METODA IDENTYFIKACJI USZKODZEŃ W KRATOWNICACH • Metoda Dystorsji Wirtualnych: • Macierz wpływu (zbiór relacji dla całego systemu) • Pomiary zmienności odkształceń w czasie (czujniki piezo) • Identyfikacja uszkodzeń (miejsce i intensywność) poprzez odwrotne zadanie optymalizacji

  8. IDENTYFIKACJA OBCIĄŻEŃ -WAŻENIE TABORU W RUCHU

  9. FILM Z PRZEJAZDU POCIĄGU TOWAROWEGO

  10. SYGNAŁ Z CZUJNIKAWYWOŁANY PRZEJAZDEM POCIĄGU

  11. POZIOM SYGNAŁU Z CZUJNIKÓW W ZALEŻNOŚCI OD MASY WAGONU

  12. MODEL NUMERYCZNY OBCIĄŻENIE - SZYNA - PODKŁAD

  13. PORÓWNANIE WYNIKÓW Z MODELOWANIA NUMERYCZNEGO Z POMIARAMI EKSPERYMENTALNYMI

  14. WPŁYW WARUNKÓW POMIARU NA PROCES IDENTYFIKACJI • Praca badawcza - analiza wrażliwości pomiarów na: • warunki techniczne np. stan podkładów • czynniki atmosferyczne np. temperaturę

  15. A B 1 4 2 5 BEZPRZEWODOWA TRANSMISJA DANYCH POMIAROWYCH 3 A – system pomiaru obciążenia B – system monitorowania mostu • Lokalna transmisja danych: • waga→most: aktywacja systemu monitorowania mostu poprzez sygnał z nadajnika [1] przy wadze do głównego modułu transmisji [2] na moście • most↔most: dwustronna komunikacja pomiędzy modułem transmisji [2] na moście a nadajnikami-odbiornikami [3] krótkiego zasięgu (< 100 m) przy wszystkich czujnikach [4] na moście • Transmisja dalekiego zasięgu: • przesyłanie informacji niezależnie z dwóch modułów wstępnej obróbki i transmisji danych - most [2], waga [5] - do centrum obliczeniowego • transmisja danych GPRS/EDGE poprzez sieć komórkową GSM

  16. OBRÓBKA DANYCH I RAPORTOWANIE WYNIKÓW GPRS/EDGE - system transmisji dalekiego zasięgu przez sieć telefonii komórkowej GSM Serwer - zarządzanie danymi Centrum obliczeniowe - obróbka i analiza danych Komputer użytkownika - monitorowane parametry wg potrzeb użytkownika

  17. PODSUMOWANIE • System do ważenia taboru kolejowego w ruchu, wykorzystujący czujniki piezoelektryczne, może określić: • naciski poszczególnych osi składu na tor • liczbę osi (lub wagonów) w składzie • masy poszczególnych wagonów • prędkość przejazdu • System do monitorowania stanu technicznego mostu, wykorzystujący czujniki piezoelektryczne, może: • wykryć stan konstrukcji odbiegający od normy • ocenić stopień zagrożenia • zidentyfikować miejsce i intensywność uszkodzenia • prognozować zmianę stanu konstrukcji w przyszłości

  18. DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘsmart.ippt.gov.plwww.adaptronica.pl

More Related