авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Разработка метода априорной оценки расхода электрической энергии на технологические процессы ремонта подвижного состава

-- [ Страница 2 ] --

, (8)

где – фактическое значение потребленной электроэнергии i-м ЭО при выполнении j-й ТО; – продолжительность выполнения jй ТО.

Выражения (7) и (8) применяются для определения коэффициента использования мощности технологической операции на основе статистической обработки данных о потребленной электроэнергии, полученных от счетчика электрической энергии. При отсутствии статистических данных об электропот-реблении по каждой единице ЭО значение коэффициента использования мощности технологической операции допускается принять равным единице.

Для подтверждения адекватности имитационных моделей ТП РПС предложено использовать непараметрический критерий однородности типа Лемана-Розенблатта, преимущество применения которого заключается в отсутствии необходимости установления закона распределения значений выборки откликов исследуемой системы.

В третьем разделе проведена апробация разработанных методов на ТП РПС в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги.

В диссертационной работе осуществлено ИМ трех ТП разной степени детализации для рассмотрения особенностей применения метода априорной оценки расхода электрической энергии для каждого из них. Исследуемыми ТП являются заливка баббитом вкладышей МОП и средний ремонт электровозов ВЛ10 в локомотивном ремонтном депо, а также ремонт тележки грузового вагона в вагонном ремонтном депо. На основании анализа рассматриваемых ТП построены их структурно-алгоритмические модели, определены требуемые характеристики технологических операций, выполнено ИМ.

Структурно-алгоритмическая модель ТП заливки баббитом вкладышей МОП изображена на рис. 2, а соответствующий ей пооперационный перечень работ с указанными временными характеристиками и относительными частотами выполнения работ k представлен в табл.1.

 Структурно-алгоритмическая модель-32

Рис. 2. Структурно-алгоритмическая модель ТП заливки баббитом вкладышей МОП: – позиция выбраковки изделий; П – позиция работы печи; Т – позиция
работы тигля; Ч – ТО, для выполнения которой необходимо участие человека.

Таблица 1

Перечень работ по заливке вкладышей МОП

Наименование операции Временные характеристики, мин k
Равномерное распределение
Замер диаметров вкладышей МОП 0,46 ± 0,04 1
Нанесение клейма на вкладыши МОП 0,33 ± 0,17 0,22
Нормальное распределение
Загрузка вкладышей МОП в печь 0,67 0,08 1
Нагрев вкладышей МОП в печи 30,14 4,93 1
Извлечение одного вкладыша из печи 0,34 0,07 1
Обработка первого вкладыша МОП 1,3 0,09 1
Загрузка обработанного вкладыша МОП в печь и извлечение из печи второго вкладыша 0,26 0,02 1
Обработка второго вкладыша МОП 1,3 0,09 1
Загрузка двух вкладышей МОП в центробежный стенд 1,84 0,12 1
Заливка вкладышей МОП баббитом 0,82 0,06 1
Вращение вкладышей МОП на центробежном стенде 5,93 0,19 1
Извлечение вкладышей МОП из центробежного стенда 1,68 0,1 1
Охлаждение вкладышей МОП 29,1 1,41 1
Разделение вкладышей МОП и обстукивание их молотком 1,29 0,26 1
Механическая обработка вкладышей МОП 2,44 0,27 1

Для подтверждения адекватности построенной модели выборка ее откликов сравнивается с выборкой откликов исследуемой системы, полученной на основании данных об электропотреблении за прошедший период. Выборки откликов модели получены на основании 100 запусков имитационных моделей с параметрами, повторяющими условия функционирования реальных систем. Выборки откликов систем получены на основании данных об электропотреблении соответствующих производственных участков.

В качестве критерия однородности используется состоятельный непараметрический критерий типа Лемана-Розенблатта, расчетное значение которого определяется по выражению:

(9)

где m и n – объем выборок откликов исследуемой системы и имитационной модели соответственно; и – ранг i-го и j-го элементов выборок откликов модели и системы в общем вариационном ряду.

Вычисленные по формуле (9) расчетные значения критерия согласия 2 Лемана-Розенблатта для соответствующих участков ТП представлены в табл. 2.

Таблица 2

Расчетные значения критерия согласия 2 Лемана-Розенблатта

Моделируемый производственный участок
ТП заливки баббитом вкладышей МОП
Отделение баббитозаливки 0,154
ТП ремонта тележки грузового вагона
Нагрев вкладышей МОП в печи 0,101
ТП среднего ремонта электровозов ВЛ10
Испытательная станция 0,379
Отделение по ремонту токоприемников 0,152
Отделение по ремонту кожухов зубчатой передачи 0,191
Цех среднего ремонта 0,186
Аккумуляторное отделение 0,121
Сварочное отделение 0,094
Отделение по ремонту гидравлических гасителей колебаний 0,381
Отделение по ремонту стержней 0,263
Автоматный цех 0,199

Для всех построенных имитационных моделей ТП вычисленные расчетные значения критериев оказались ниже критического значения, которое составляет 0,461 при заданном уровне значимости 0,05, что говорит об адекватности созданных моделей.

Для снижения влияния случайной составляющей процесса электропотребления и исключения ее из рассмотрения данных, описывающих случаи нерационального использования электрической энергии, в диссертационной работе предложен метод выявления отклонений в процессе электропотребления квазидетерминированных ТП при использовании микропроцессорных счетчиков электрической энергии. На основе предложенного метода разработан программный модуль, алгоритм работы которого представлен на рис. 3. Под квазидетерминированным понимается ТП, имеющий условно-постоянный режим работы, достаточно жестко привязанный ко времени. При соблюдении ТП суточный график поинтервально усредненных мощностей имеет одинаковую структуру. Возможные временные сдвиги и отклонения отдельных значений графика по мощности обусловлены различными моментами включения используемого ЭО, прилагаемыми нагрузками, колебаниями напряжения в питающей сети и другими факторами.

Выявление отклонений в процессе потребления электрической энергии позволяет частично исключить из рассмотрения случаи нерационального ее использования при анализе данных за прошедший период. Исключение отклонений осу-ществляется путем двухуровневого выявления статистических промахов: по среднесуточным и поинтервально усредненным значениям.

Наличие программного модуля позволяет оперативно реагировать на возникающие отклонения от установленного ТП за счет автоматизированного сравнения текущих данных об электропотреблении с «обучающей» выборкой, полученной на основании предложенного метода.

В четвертом разделе выполнено сравнение результатов расчета расхода электроэнергии на рассматриваемые ТП, полученных на основании действующей по сети железных дорог «Методики анализа и планирования расхода электрической энергии на нетяговые нужды в ОАО «РЖД» и предлагаемого метода, основанного на использовании результатов имитационных экспериментов. Результаты сравнения отображены на рис. 4, где на позиции а представлены фактические и расчетные значения расхода электрической энергии на рассматриваемые ТП, на позиции б – относительные отклонения оценок расхода электрической энергии, выполненных на основании действующего и предлагаемого методов, от фактических значений.

Рис. 4. Сравнение результатов оценки расхода электрической энергии на ТП
с помощью действующего и предлагаемого методов: – фактическое значе-

ние; – действующая методика; – предложенный метод.

Экономический эффект от применения предложенного метода достигается за счет снижения погрешности определения планируемых затрат компании на приобретение электроэнергии и снижения упущенной выгоды ОАО «РЖД» из-за недополученного эффекта в результате возможного использования освобожденных средств в других сферах деятельности компании.

В результате проведенных расчетов интегральный экономический эффект (ЧДД) от внедрения метода априорной оценки расхода электрической энергии на ТП среднего ремонта электровоза ВЛ10 в локомотивном ремонтном депо Западно-Сибирской железной дороги за расчетный период, равный 10 годам, составляет 162,2 тыс. р., индекс доходности при этом – 3,6. Расчетный срок окупаемости не превышает двух лет.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выполнена систематизация существующих методов определения расхода электрической энергии на выполнение заданного объема ремонтных работ и проведен анализ перспективных подходов к решению этого вопроса, в результате которого предложено использовать методы имитационного дискретно-событийного моделирования для получения оценки ее предельно допустимого потребления на технологические процессы ремонта подвижного состава и получения возможности оценки эффективности ОТМ по экономии электроэнергии.

2. Произведена адаптация существующих алгоритмов создания имитационных моделей к описанию технологических процессов ремонта подвижного состава за счет определения структуры исходных данных и последовательности действий, которые необходимо предпринять для построения модели ТП, и за счет введения трехуровневой системы проверки адекватности полученной модели.

3. Разработан метод априорной оценки расхода электрической энергии на технологические процессы ремонта подвижного состава с использованием результатов имитационного моделирования, позволяющий определять предельно допустимое потребление и получать удельные нормы расхода электрической энергии на выпуск единицы продукции в рамках существующей организации производства.

4. Предложен метод и разработан программный модуль выявления отклонений в процессе электропотребления квазидетерминированных ТП в условиях применения микропроцессорных счетчиков электрической энергии, апробированный на действующем ТП локомотивного ремонтного депо.

5. Построены структурно-алгоритмические модели и рассчитаны требуемые характеристики технологических операций для ТП заливки баббитом вкладышей МОП и среднего ремонта электровозов в локомотивном ремонтном депо, а также ТП ремонта тележки грузового вагона в вагонном ремонтном депо Западно-Сибирской железной дороги, позволяющие выполнять ИМ процесса электропотребления действующих ТП.

6. Подтверждена адекватность созданных имитационных моделей на основании непараметрического критерия однородности Лемана-Розенблатта, расчетные значения которого не превысили критического значения 0,461 при уровне значимости 0,05.

7. Рассчитан экономический эффект от внедрения предложенного метода априорной оценки расхода электрической энергии на ТП среднего ремонта электровозов ВЛ10 в локомотивном ремонтном депо Западно-Сибирской железной дороги, который составляет 162,2 тыс. р. за расчетный период, равный 10 годам.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Пашков Д. В. Программный модуль анализа данных об электропотреблении / Д. В. Пашков, А. В. Пономарев // Матер. межунар. науч.-техн. конф. / Московский энергетический ин-т. М., 2007. С. 451 – 452.

2. Пашков Д. В. Некоторые особенности анализа графиков электропотребления / Д. В. Пашков, А. В. Пономарев // Межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов / Сибирская гос. автомобильно-дорожная академия. Омск, 2007. С. 221 – 226.

3. Пашков Д. В. Влияние параметров измерительной системы на распознавание режимов работы контролируемого комплекса электропотребителей / Д. В. Пашков, А. В. Пономарев // Тр. всерос. науч.-практ. конф. / Ростовский гос. ун-т путей сообщения. Ростов-на-Дону, 2007. С. 266 – 268.

4. Пашков Д. В. Выявление отклонений параметров электропотребления в рамках исследуемого технологического процесса от оптимальных значений / Д. В. Пашков, А. В. Пономарев // Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. С. 55 – 58.

5. Оценка практической эффективности внедренных ресурсосберегающих технологий на предприятиях Западно-Сибирской железной дороги / М. М. Ни-кифоров, А. В. Пономарев и др. // Матер. науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. С. 119 – 126.

6. Комяков А. А. Возможности имитационного моделирования для исследования технологических процессов / А. А. Комяков, Д. В. Пашков, А. В. Пономарев // Матер. II Съезда инженеров Сибири / Омский гос. технический ун-т. Омск, 2008. Ч. 1. С. 97 – 100.

7. Технологическая подготовка производства деповского ремонта локомотивов / С. Г. Шантаренко, А. В. Пономарев и др. // Матер. II Съезда инженеров Сибири / Омский гос. технический ун-т. Омск, 2008. Ч. 1. С. 131 – 134.

8. Пашков Д. В. Планирование расхода электрической энергии на технологические нужды структурных подразделений ОАО «РЖД» с использованием имитационного моделирования / Д. В. Пашков, А. В. Пономарев // Транспорт Урала. Екатеринбург. 2008. № 3. С. 87 – 91.

9. Пашков Д. В. Повышение эффективности планирования и нормирования расхода электрической энергии на технологические нужды с применением имитационного моделирования / Д. В. Пашков, А. В. Пономарев // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск. 2008. № 2. С. 261 – 263.

10. Сетевое планирование ремонта подвижного состава / С. Г. Шанта-ренко, А. В. Пономарев и др. // Железнодорожный транспорт. 2009. № 2. С. 48, 49.

11. Пашков Д. В. Принципы планирования расхода электрической энергии в ремонтном производстве железнодорожного транспорта с использованием имитационного моделирования / Д. В. Пашков, А. В. Пономарев // Матер. науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2009. С. 108 – 111.

12. Пономарев А. В. Имитационное моделирование технологических процессов ремонта подвижного состава на примере ремонта тележки грузового вагона / А. В. Пономарев // Матер. науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2009. С. 146 – 152.

Типография ОмГУПСа. 2009. Тираж 100 экз. Заказ.

644046, г. Омск, пр. Маркса, 35



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.