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 |   ...   | 3 | 4 ||

Развитие информационной системы, теории и методов дистанционной диагностики контактной сети по параметрам электромагнитных радио- и оптических излучений дуговог

-- [ Страница 5 ] --

(*) - числитель переменный ток, знаменатель – постоянный ток; «–» - данные отсутствуют.

Разработанные на основе изложенных принципов структуры и схемные решения легли в основу спроектированных и изготовленных опытных образцов систем. Внешний вид локальной стационарной системы радиорегистрации и мобильной системы оптической регистрации показан на рис.15.

Конструктивно локальная радиосистема состоит из трех основных блоков: антенного узла, устройства приема, обработки и передачи сигналов и датчика температуры окружающей среды. Технически опытный экземпляр локальной стационарной радиосистемы был реализован по проекту ПКБ ЦЭ – филиала ОАО «РЖД» в виде системы контроля дуговых нарушений токосъема под названием УОГ-2005.

а) б)

Рис.15. Системы бесконтактной диагностики:

а) стационарная локальная радиосистема; б) система оптической регистрации

Система оптической регистрации состоит из двух блоков: приемного оптического блока и блока регистрации и обработки информации. Приемный оптический блок стационарно устанавливается на наблюдательной вышке ВИКС и оптической системой ориентируется на задний рабочий токоприемник электровоза, расположенный на расстоянии 15 м от приемного оптического блока. Блок регистрации и обработки информации располагается на наблюдательной вышке ВИКС и соединяется с оптическим блоком кабелем посредством разъемов. Блок регистрации и обработки информации имеет возможность передачи информации о нарушениях токосъема и их параметров в бортовую компьютерную сеть ВИКС.

Разработанная локальная система радиорегистрации прошла линейные испытания с положительным результатом. Ниже приводится ряд осциллограмм сигналов, регистрируемых системой.

Рис.16. Осциллограмма сигнала от дугового токосъема

при искусственном гололеде (температура –8°С)

 Сигнал от дугового отрыва-52

Рис. 17. Сигнал от дугового отрыва токоприемника электровоза грузового поезда

Рис. 18. Сигнал от дугового нарушения при проходе воздушного промежутка

Рис. 19. Сигнал от дугового нарушения на секционном изоляторе

Рис.20. Сигнал от опускания токоприемника без нагрузки

Рис.21. Сигнал от подъема токоприемника без нагрузки

Рис. 22. Характерная осциллограмма сигнала от контактной помехи

Полученные результаты натурных испытаний подтверждают правильность экспериментальных, теоретических положений и конструкторских решений, выдвинутых в данной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Впервые поставлена и решена научная проблема по созданию автоматизированной системы для непрерывного мониторинга опасных режимов дуговых нарушений токосъема на КС, решение которой на основе системного подхода позволяет определять текущее состояние КС на наличие дугового токосъема и распознавать скрытые дефекты, и опасные внешние воздействия на ранней стадии их появления, своевременное устранение которых в эксплуатации предотвратит возможные повреждения и аварии, обеспечит более надежную работу КС и увеличит безопасность движения поездов.

1. Проведен анализ и систематизация дефектов контактной сети и токоприемников по вероятности появления дуговых нарушений в месте дефекта. Произведен и обоснован выбор информативных признаков, необходимых для бесконтактной регистрации дуговых нарушений токосъема. Впервые предложено создание стационарных территориально рассредоточенных систем для обнаружения ранней стадии гололедных образований и неисправных токоприемников, работающих на линии, на основе регистрации радиоизлучений. Разработаны требования к стационарным системам регистрации и разработана укрупненная структура территориально рассредоточенной системы.

2. Установлены причины и особенности появления импульсных радиоизлучений дугового токосъема. На основе моделирования температурных режимов дугообразования при нарушениях токосъема установлены границы токов и скоростей движения, при которых возможно появление импульсных радиоизлучений, как диагностического признака. Обоснован диапазон спектральной чувствительности фотоприемных структур для мобильных систем оптической регистрации.

3. Проведены экспериментальные исследования смеси принимаемых рецепторами систем электромагнитных сигналов дугового токосъема в смеси с различными помехами в реальных условиях токосъема, определены статистические оценки их параметров. Произведено обоснование и построение оптимальных структур систем регистрации. Получены необходимые для построения систем статистические оценки и распределения случайных характеристик полезных сигналов и помех в обоснованных для регистрации радио и оптическом диапазонах.

4. Разработана теоретическая основа для оптимального выделения случайных диагностических признаков дуговых нарушений токосъема из смеси со случайными помехами на основе выдвинутого критерия максимального отношения средней мощности импульсных сигналов к средней мощности «гладких» помех на выходе оптимальных фильтрующих звеньев. На этой основе произведен синтез оптимальных фильтров и выбор оптимальных порогов принятия решений о пропуске последовательности импульсных сигналов на дальнейший анализ и регистрацию.

5. Разработаны вероятностные модели, на основе которых произведена оценка регистрирующей способности систем и их помехоустойчивости к различным разнообразным помехам. Оценка показывает, что предлагаемые системы, основанные на приеме радио и оптических диагностических признаков, могут быть реализованы и обладают необходимой регистрирующей способностью и помехоустойчивостью.

6. Разработаны алгоритмы обнаружения и распознавания гололедных образований. В основу алгоритмов распознавания положены выявленные отличительные особенности принимаемых системами сигналов. Разработаны методологические принципы обнаружения скрытых дефектов КС с помощью мобильных систем оптической регистрации, позволяющие принимать решение о наличии устойчивого дефекта по результатам текущего объезда участка КС. Разработаны методологические принципы обнаружения стационарными радиосистемами опасных внешних воздействий в виде гололедных отложений и неисправных токоприемников, работающих на линии. Произведена вероятностная оценка обнаруживающей способности разрабатываемых систем.

7. На основании оценки регистрирующей способности различных систем с учетом возможности технической их реализации проведен сравнительный анализ областей применяемости стационарных и мобильных систем. Анализ показал возможность и относительную простоту технической реализации предлагаемых систем.

8. Результаты теоретических и экспериментальных исследований легли в основу создания проектов и опытных образцов систем, выполненных ПКБ ЦЭ – филиалом ОАО «РЖД» и заводом МЭЗ ЦЭ – филиалом ОАО «РЖД».

9. Правильность выдвинутых принципов, теоретических положений, проведенных экспериментальных исследований подтверждаются результатами испытаний макетных и опытных образцов систем.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

  1. Семенов Ю.Г. Регистрирующая способность видеосистемы для обнаружения опасных дефектов контактных проводов / Ю.Г. Семенов // Вестник РГУПС. – 2003. – №1. – С. 43–46.
  2. Жарков Ю.И. Основы алгоритма распознавания нарушений токосъема на фидерных зонах автоматизированной системой контроля / Ю.И.
    Жарков, Ю.Г. Семенов // Вестник РГУПС. – 2004. – №3 – С. 105–108.
  3. Жарков Ю.И. Основы принятия оптимальных решений системой контроля дуговых нарушений токосъема / Ю.И. Жарков, Ю.Г. Семенов // Вестник РГУПС. – 2006. – №3, – С. 82–85.
  4. Семенов Ю.Г. Основы оптимальной фильтрации сигналов от дуговых нарушений токосъема автоматизированными системами контроля / Ю.Г.Семенов // Вестник РГУПС. – 2009. – №2. – С. 113–119.
  5. Семенов Ю.Г. Оптимальные уровни принятия решений системами контроля дуговых нарушений токосъема / Ю.Г.Семенов // Вестник РГУПС. – 2009. – № 3. С. 107–112.
  6. Семенов Ю.Г. Особенности и принципы распознавания радиосигналов от дугового токосъема при гололеде на контактной сети переменного тока / Ю.Г.Семенов // Транспорт Урала. – 2009. – №3 (22). – С. 100–102.
  7. Семенов Ю.Г. Особенности радиосигналов от дуговых нарушений токосъема на контактной сети и использование их в системах диагностики / Ю.Г.Семенов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2010. – № 3. – С.75–78.
  8. Семенов Ю.Г. Регистрирующая способность систем контроля дуговых нарушений токосъема / Ю.Г.Семенов // Вестник РГУ ПС. – 2009. – № 4. – С. 122–128.
  9. Семенов Ю.Г. Алгоритмические основы распознавания опасных режимов дугового токосъема на контактной сети стационарными радиосистемами мониторинга / Ю.Г.Семенов // Вестник РГУ ПС. – 2010. – № 1. – С. 118–126.
  10. Семенов Ю.Г. Радиосистема для регистрации дуговых нарушений токосъема в электротяговых сетях переменного тока и статистические характеристики принимаемых сигналов / Ю.Г.Семенов // Известия ПГУПС. – 2011. – №1. – С. 218–230.
  11. Семенов Ю.Г. Исследование оптических сигналов от одиночных дуговых нарушений скользящего контакта в электротяговых сетях / Ю.Г. Семенов // Вестник РГУПС. – 2011. – № 4. – С. 162–167.
  12. Жарков Ю.И. Повышение надежности и безопасности электроснабжения на основе мониторинга и раннего обнаружения опасных внешних воздействий и скрытых дефектов в устройствах электроснабжения / Ю.И. Жарков, Ю.Г. Семенов, Е.П. Фигурнов // Вестник РГУПС. – 2012. – № 1. – С. 190–195.

Монографии, патенты, авторские свидетельства

  1. Семенов Ю.Г. Основы контроля дуговых нарушений токосъема в электротяговых сетях / Ю.Г. Семенов – М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2010. – 139 с.
  2. Патент №2249511 РФ. МКП7 В60М1/12. Способ непрерывного контроля качества взаимодействия контактной подвески и токоприемников электроподвижного состава / Ю.И. Жарков, Ю.Г. Семенов, Е.П. Фигурнов. Опубл. 10.04.2005. Бюл. №10. – 7с.: 1 ил.
  3. Авторское свидетельство №815501. SU. М. Кл.3 G01D9/00, В60L5/00. Устройство для регистрации искрения токоприемника / Ю.Г. Семенов, Е.П. Фигурнов. Опубл.23.03.81 Бюл. №11. – 2с.: 1 ил.
  4. Авторское свидетельство №829459. СССР. М. Кл.3 В60L5/00. Устройство для регистрации отрывов токоприемника / Ю.Г. Семенов, Е.П. Фигурнов. Опубл. 15.05.81. Бюл. №18. – 2с.: 1 ил.
  5. Авторское свидетельство №1050927. SU. М. Кл.3 В60L5/00. Устройство для регистрации искрения токоприемника / Ю.Г. Семенов, Е.П. Фигурнов. Опубл. 30.10.83. Бюл. №40. – 3 с.: 1 ил.

Другие издания

  1. Семенов Ю.Г. Совершенствование методов обнаружения дефектов контактной сети, нарушающих токосъем. / Ю.Г.Семенов // Вопросы эксплуатации и совершенствования устройств электроснабжения, энергетики и электромеханики: Юбил. междунар. межвуз. сб. научн. тр. Ростов-на-Дону: РГУПС, 1999. – С. 45-48.
  2. Жарков Ю.И. Концептуальные основы автоматизированной системы диагностики нарушений токосъема в электротяговых сетях железных дорог / Ю.И. Жарков, Ю.Г. Семенов // Труды 62-й н.т.к. проф. преп. состава «Транспорт – 2003», ч.2. Ростов-на-Дону: РГУПС, 2003. - С. 175-177.
  3. Жарков Ю.И., Семенов Ю.Г., Фигурнов Е.П., Колосов Д.В. Системотехнические основы автоматизированной диагностики нарушений токосъема в электротяговых сетях /Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте // Материалы второго Международного симпозиума Eltrans-2003, 21-24 сентября 2003 г., ПГУПС, 2003. – 238…243 с.
  4. Автоматизированная диагностика нарушений токосъема в электротяговых сетях / Ю.И. Жарков, Ю.Г Семенов, Е.П.Фигурнов, Д.В. Колосов // Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики».– Новочеркасск: ЮРГТУ, 2003. – С.45-50.
  5. The automated current collection failure diagnostic system for AC electrified railways / J.

    I. Zharkov, J.G. Semenov, E.P. Figurnov, D.V. Kolosov // Proceedings of Seventh international conference «Modern electric traction in integrated XXIst century Europe» – Warsaw: 2005. - pp.134-136.

  6. Семенов Ю.Г. Обнаружение опасных режимов работы контактной сети и токоприемников по дуговым нарушениям токосъема / Ю.Г. Семенов // Труды всероссийской научно-практической конференции «Транспорт – 2009», в 3-х частях. Часть 3. – Ростов н/Д.: РГУПС. 2009. – С. 275–277.
  7. Жарков Ю.И. Структура системы раннего обнаружения гололедно-изморозевых образований / Ю.И. Жарков, Ю.Г. Семенов, О.В. Лысенко // Труды всероссийской научно-практической конференции «Транспорт – 2006», часть III. – Ростов н/Д: РГУПС. 2006. – С. 136–137.
  8. Жарков Ю.И. Основы построения радиосистемы контроля неисправных токоприемников и гололедных режимов по дуговым нарушениям токосъема / Ю.И. Жарков, Ю.Г. Семенов // Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна. – Днепропетровск. 2009. № 27. – С. 67–71.
  9. Zharkov J.I. The registration ability of radio monitoring system of single arcing breaks of sliding contact in AC electro traction networks / J.I. Zharkov, J.G. Semenov // Proceedings of IXth International Scientific Conference «MET’2009». – Poland, Gdansk: 2009. – pp. 64–67.
  10. Жарков Ю.И. Алгоритм обнаружения гололеда на участках контактной сети переменного тока радиосистемами / Ю.И. Жарков Ю.И., Ю.Г. Семенов Ю.Г. // Труды Десятой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». – Москва: МИИТ – С. VI-5.
  11. Семенов Ю.Г. Автоматизация обнаружения гололеда на участках контактной сети переменного тока по радиосигналам от дуговых нарушений токосъема / Ю.Г. Семенов // Труды Десятой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». – Москва: МИИТ. – С. VI-6.
  12. Жарков Ю.И. Методологические основы обнаружения опасных дефектов контактной сети и токоприемников по дуговым нарушениям токосъема автоматизированными системами контроля // Ю.И. Жарков, Ю.Г. Семенов // Матер. Пятого Межд. симп. «Eltrans’2009»: « Электрификация, информационные технологии, скоростное и высокоскоростное движение на железнодорожном транспорте». – Спб. :ПГУПС. 2010. – С. 143–151.
  13. Семенов Ю.Г. Стационарные радиосистемы для обнаружения опасных режимов дуговых нарушений токосъема как часть единой системы диагностики элементов инфраструктуры / Семенов Ю.Г. // Труды научно-практической конференции «Комплексная система содержания инфраструктуры ОАО «РЖД» «Инфраструктура – 2009». – Москва: ВНИИЖТ. 2009. – С.97–99.
  14. Zharkov J.I. Analysis of radio system ability to identify dangerous modes with faulty arcing sliding contact on an overhead contact line / J.I. Zharkov, J.G. Semenov. // Edited by Krzysztof Karwowski and Adam Szelag «Modern Electric Traction. Power supply». – Gdansk: Gdansk University of Technology. 2009. – pp. 123–135.
  15. Семенов Ю.Г. Автоматизированные системы для регистрации дугового токосъема в электротяговых сетях / Ю.Г. Семенов // Сборник трудов 9-й Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», т.2. – Спб.: 2010 – С. 261–263.
  16. Семенов Ю.Г. Принципы построения и структуры бесконтактных систем контроля дугового токосъема в электротяговых сетях / Ю.Г. Семенов // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт – 2010» В 3-х частях, Часть 2. «Естественные и технические науки». – Ростов н/Д.: РГУПС. 2010. – С. 313–315.
  17. Семенов Ю.Г. Анализ возможности использования бесконтактных методов для регистрации дуговых нарушений токосъема в электротяговых сетях / Ю.Г. Семенов // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт – 2010». В 3-х частях, Часть 2. «Естественные и технические науки». – Ростов н/Д.: РГУПС. 2010. – С. 316–318.
  18. Жарков Ю.И. Повышение надежности и безопасности на основе раннего обнаружения опасных внешних воздействий и скрытых дефектов в устройствах электроснабжения // Ю.И. Жарков, Ю.Г.Семенов, Е.П. Фигурнов // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт – 2010». В 3-х частях, Часть 2. «Естественные и технические науки». – Ростов н/Д.: РГУПС. 2010. – С. 294–296.
  19. Семенов Ю.Г. Обнаружение мест с устойчивыми дефектами на контактной сети с помощью регистрации дуговых нарушений токосъема оптико-электронной системой / Ю.Г. Семенов, Ю.И. Жарков / Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна. – Днепропетровск: ДИИТ. 2011. Выпуск 37. – С. 109–115.
  20. Семенов Ю.Г. Радиоизлучение как информативный признак для бесконтактной регистрации дуговых нарушений токосъема в электротяговых сетях переменного тока Ю.Г.Семенов, Ю.И. Жарков / Труды Всероссийской научно-практической конференции «Наука, творчество, образование в области электроснабжения – достижения и перспективы». – Хабаровск: ДВГУПС, 2010. – С. 20–28.
  21. Семенов Ю.Г. Диагностические признаки дуговых нарушений токосъема и их регистрация бесконтактными системами / Ю.Г. Семенов // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт – 2011». В З-х частях, Часть 1 «Естественные и технические науки». – Ростов-на-Дону: РГУПС. 2011. – С. 208–210.
  22. Семенов Ю.Г. Распознавание гололедных образований и неисправных токоприемников по радиосигналам от дуговых нарушений токосъема / Ю.Г. Семенов, Ю.И. Жарков // Сб. науч. статей с международным участием: «Актуальные проблемы проектирования и эксплуатации контактных подвесок электрического транспорта». – Омск: ОмГУПС. 2011. – С. 75–82.
  23. Семенов Ю.Г. Мониторинг, раннее обнаружение и прогнозирование опасных внешних воздействий в устройствах электроснабжения / Ю.И. Жарков, Ю.Г. Семенов, Е.П. Фигурнов // Труды Межд. симп. «Eltrans’2011»: «Электрификация и развитие инфраструктуры энергообеспечения тяги поездов на железнодорожном транспорте». ПГУПС, – Спб.: ПГУПС. 2011 – С. 46–56.
  24. Семенов Ю.Г. Обнаруживающая способность радиосистемы для регистрации дуговых нарушений токосъема / Ю.Г. Семенов // Сб. науч. статей с международным участием «Актуальные проблемы проектирования и эксплуатации контактных подвесок электрического транспорта». – Омск: ОмГУПС. Омск, 2011. – С. 82–88.
  25. Семенов Ю.Г., Жарков Ю.И. Обнаружение мест с устойчивыми дефектами на контактной сети с помощью регистрации дуговых нарушений токосъема оптико-электронной системой / Материалы 4 Международной конференции «Электрификация транспорта Трансэлектро-2010». – Днепропетровск: ДИИТ. 2010. – С. 109–110.

Семенов Юрий Георгиевич

РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ, ТЕОРИИ И МЕТОДОВ

ДИСТАНЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

ПО ПАРАМЕТРАМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РАДИО- И ОПТИЧЕСКИХ ИЗЛУЧЕНИЙ ДУГОВОГО ТОКОСЪЕМА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Подписано к печати ____2013. Формат 6084/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16.

Уч.- изд. л. 1,11. Тираж 100 экз.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

Ризография ФГБОУ ВПО РГУПС

Адрес университета: 344038, г. Ростов-на-Дону,

пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, д. 2.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
 





 
© 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.