PROIECTUL

1. PROIECTUL CERCETĂRI PRIVIND METODE DE DIAGNOZĂ ALE VAGOANELOR DE CĂLĂTORI ÎN VEDEREA CREŞTERII SIGURANŢEI ŞI SECURITĂŢII ÎN TRANSPORTUL PE CALEA FERATĂ” (DIAGNOZA)

2. MINISTERUL ECONOMIEI INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE PENTRU MECATRONICA ŞI TEHNICA MĂSURĂRII Şos. Pantelimon nr. 6 ÷ 8, sector 2, 021631, Bucureşti, ROMÂNIA Tel: +4021. 252.30.68/69; Fax:+4021. 252.34.37; E-mail: cefin@cefin.ro; incdmtm@incdmtm.ro • http://www.incdmtm.ro • Nr. Reg. Comerţului: J40/1074/1997 • C.I.F. RO930

4. Şos. Pantelimon, Nr. 6-8, Cod 021631, Bucureşti, ROMÂNIA Telefon: 4021.252.30.68/69; Fax:4021.252.34.37; E-mail:cefin@cefin.ro

5. Locaţie

6. DIAGNOZA

7. SISTEM DE DIAGNOZĂ A VAGOANELOR DE CĂLĂTORI ÎN VEDEREA CREŞTERII SIGURANŢEI ŞI SECURITĂŢII ÎN TRANSPORTUL PE CALEA FERATA

8. Diagnoza vagoanelor de călători, cerinţă a U.I.C. Pentru creşterea siguranţei pasagerilor în transportul feroviar, Uniunea Internaţională a Căilor Ferate (UIC) şi organismele sale au în vedere mai multe acţiuni, dintre care în prezent în desfăşurare, amintim: • refacerea infrastructurii pe coridoarele europene • realizarea de centre de întreţinere şi reparaţii a materialului rulant • introducerea legăturilor GSM pentru comunicaţia cu centrele dispecer şi reparaţii • introducerea de servicii pentru pasageri: facilităţi multi-media (televiziune, radio), internet, GSM , rezervări • introducerea diagnozei pe vagoanele de călători în scopul depistării rapide a defecţiunilor apărute în mers, sporirea eficienţei în activitatea de întreţinere şi reparaţii. Această din urmă măsură se referă şi la ţara noastră deoarece se prevede ca pe Coridorul european 4 să circule în viitor numai vagoane dotate cu instalaţii de diagnoză. Rezolvarea problemei diagnozei este primul pas spre realizarea reţelei informatice prin care toate datele legate de starea tehnică a vagonului pot fi transmise spre o staţie de revizie încă din momentul producerii defectelor.

9. Funcţiile diagnozei Sistemul de diagnoză este un sistem computerizat, redundant, care permite detectarea unui defect, locul de apariţie, modul de eliminarea a acestuia şi memorarea evenimentului. Sistemul trebuie să aibă capacitatea de autotestare, operatorul putând verifica astfel toate sistemele şi subsistemele şi la cerere să dea un raport privind situaţia tuturor echipamentelor şi istoricul evenimentelor. De asemenea, este necesar ca toate sistemele electrice să poată fi controlate manual în condiţii de urgenţă. Conform normelor UIC sistemul de diagnoză monitorizează următoarele echipamente din dotarea vagonului: • alimentarea cu energie electrică • alimentarea pneumatică • instalaţia de climatizare • instalaţia de iluminare • sistemul de închidere şi blocare a uşilor • sistemul de frânare şi antipatinare • instalaţiile sanitare • sistemele de informare a călătorilor • organe de rulare

10. - alimentarea pneumatică - sistemul de frânare şi antipatinare - organe de rulare Alimentarea cu energie electrică - instalaţia de climatizare - instalaţia de iluminare - sistemele de informare a călătorilor instalaţia de climatizare instalaţiile sanitare sistemul de închidere şi blocare a uşilor Diagnoza monitorizează următoarele echipamente din dotarea vagonului:

11. Dispunerea echipamentelor implicate în activităţiile de diagnoză GW: Gateway (nod de tren) - nod de comunicaţie pentru transferul de date de la echipamentele vagonului şi controlul transmiterii de date în lungul garniturii de tren. WTB: Wired Train Bus (bus de tren cablat) - linie care asigura schimbul de date cu postul central aflat în cabina conductorului de tren şi adaptarea automata a topografiei trenului (iniţializare) MVB: Multifunction Vehicle Bus (bus-ul multifuncţional al vagonului) – linie locală pentru transferul periodic de date furnizate de echipamentele monitorizate ale vagonului. Cele două reţele, WTB şi MWB, alcătuiesc reţeaua de comunicaţii a trenului TCN (Train Communication Network).

12. Structura instalaţiei Sistemul de achiziţe şi diagnoză pentru vagoanele de călători, este un sistem informatic, modularizat care monitorizează funcţionarea corectă a subsistemelor proprii unui vagon . Sistemul permite prelucrarea, formatarea şi afişarea mărimilor monitorizate, compararea valorilor monitorizate cu valorile nominale, semnalizarea în timp real prin mesaje scrise a evenimentelor apărute şi managementul evenimentelor achiziţionate şi stocate pe hard-disk. Arhitectura propusă spre utilizare are la bază componente hardware şi software specifice. Circute specifice achiziţiei de date transformă semnalele de intrare în valori digitale. Un microprocesor controlează fluxul de date, memoria interna stocheza conţinutul buferelor de date, iar transferurile de date între liniile de input/output se realizeaza prin accesul direct la memorie (DMA). Software-ul care controlează toate aceste operaţiuni este păstrat într-o memorie ROM. Afişarea locală a rezultatelor sau a reprezentărilor grafice se realizează prin dispozitive specifice localizate pe panoul frontal al dispozitivului sau pe un ecran - monitor de tip ‘LCD’, ‘TFT’ tip Touch-Screen. Arhitectura dispozitivului prevede de asemenea şi o interfaţă de conectare la un alt calculator şi posibilitatea de a comunica cu acesta prin mesaje ASCII. Controlul de la distanţă a traductoarelor, senzorilor sau perifericelor utilizate este posibil datorită unui set de comenzi ASCII ce sunt pastrate în memoria ROM a acestuia.

13. Elementele hardware principale ale sistemului de control • interfaţa de protecţie şi condiţionare, capabilă să suporte vârfuri accidentale de tensiune • senzori şi traductori analogici, digitali • modul de management al diagnozei, reprezintă interfaţa dintre sistemul de procesare şi afişare date şi modulele de condiţionare a semnalelor utilizând protocolul MVB Multifunction Vehicle Bus care este definit în standardul TCN - IEC61375. • module pentru condiţionarea semnalelor şi conversia analog-digitală • interfeţe seriale pentru achiziţia/transmisia de la/la distanţă a datelor • unitate digitală de afişare grafică Opţional se poate realiza transferul datelor rezultate în urma evenimentelor apărute către un alt calculator - dispecer pentru analiza detaliată şi decizie - prin intermediul tehnologiei ‘wireless’ sau ‘GSM’ (modem integrat direct pe placa de achiziţie), LAN, RS232 sau flash_card, memory-stick.

14. Solutii Software Pentru aceasta aplicaţie a fost elaborat un program corespunzator, sub forma unui instrument virtual, folosind medii de programare orientate pe obiecte (C++,Visual Basic) compus din urmatoarele module : • modulul achiziţie (modul D412 şi module DAXIO3410), care permite achiziţia datelor • modulul analiză (aplicaţie soft), care permite măsurarea, prelucrarea şi înregistrarea datelor pe hard-disk • modulul vizualizare (aplicaţie soft), care permite reprezentarea grafică a datelor stocate pe hard-disk • modulul istoric (aplicaţie soft), care permite managementul evenimentelor achiziţionate şi stocate pe hard-disk • modulul transfer date (aplicatie soft), care permite transferul datelor achiziţionate pe hard-disk pe alte medii de stocare utilizând diverse protocoale de comunicaţie.

15. Interfaţa grafică cu utilizatorul Interfaţa grafică este dezvoltată conform prevederilor UIC 557. Ea are rolul de mediu de comunicare a însoţitorului de tren (operator )cu instalaţia de diagnoză. Datele emise de senzorii şi traductoarele de pe vagon şi prelucrate de Sistemul de achiziţie şi dezvoltare (SAD) sunt afişate pe ecran. De asemenea, operatorul are posibilitatea, utilizând tastele touchscreen ale monitorului, să transmită comenzi şi să ceară informaţii despre starea elementelor controlate. In Figura 4.1 este prezentată structura interfeţei grafice. Suprafaţa monitorului este împarţită în blocurile: • Zona 1 – zona destinata afisarii orei, datei, informatiilor generale despre tren, ruta etc. • Zona 2 – zona destinata afisarii informatiilor detaliate despre functiile apelate de către operator, sau semnalizării defectelor detectate de sistem. • Buton i – buton informare. Butonul este prevazut cu doua leduri virtuale, unu verde si unu rosu avand rolul de a verifica corectitudinea afisarii pe monitor • Butoane RO, EN, FR, I, D – butoane selectare limba. • Buton C – buton anulare, butoane derulare verticala, buton E – buton accept. • Butoane F1÷F0; FS – butoane functii. • Butoane 1÷0 – butoane alfa-numerice. Interfaţa grafică este gestionată intern sub forma unei structuri arborescente, plecând de la prima imagine (ecran) afişată şi continuând cu imagini care urmăresc nivele asociate obţiunilor din meniurile afişate. Acest tip de interfaţă grafică este în concordanţă cu norma UIC 557 care descrie interfaţa om-maşină.

16. Caracteristici funcţionale Sistemul de alimentare cu energie electrică care cuprinde următoarele funcţii: controlul prezenţei alimentării generale, controlul alimentării instalaţiei de frână şi antipatinaj, cuplarea şi decuplarea bateriei, activarea regimului de economisire a energiei Sistemul de închidere şi blocare a uşilor care cuprinde următoarele funcţii: comanda centralizată de închidere, comanda blocării înzăvorârii-dezăvorârii, comenzi de închidere şi deschidere selectivă, monitorizarea stărilor închis-deschis, monitorizarea stărilor blocat-deblocat, monitorizarea stărilor zăvorât-dezăvorât Sistemul de iluminare care cuprinde următoarele funcţii: prezenţă tensiune de alimentare, comandă centralizată cuplare-decuplare tensiune de iluminare, iluminat general şi de serviciu, întrerupere încărcare baterie Caracteristici electrice Tensiune de alimentare: 14,4-33,6V.c.c Curent intrare(<0,1s/1s): max. 5A Putere de intrare :max 80 W Putere iesire: 60W Ieşire 5,15Vc.c  2%/1,25Amax Ieşire 12Vcc 2%/1,25Amax Caracteristici de performanţă

17. SFIRSIT