Регистрация диагностической информации.

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 17Следующая ⇒

В случае возникновения аварийной ситуации МСУД-015 производит сбор данных в файл, расположенный на диске блока индикации БИ.

Запись аварийных ситуаций происходит в следующих случаях:

− при срабатывании БВ под током на тяговых двигателях > 150 А;

− при нарастании или сбросе тока с темпом больше 120 А за 10 мс;

− при срабатывании ГВ;

- при попытках восстановления защиты более 3 раз (включение ГВ, включение тепловой защиты вспомогательных машин и т.д);

− при срабатывании разряда батареи при наличии напряжения в контактной сети;

− при срабатывании защиты ББР;

− при перегрузке в обмотке возбуждения (КА7);

− при срабатывании защиты в цепях возбуждения (КА8);

− при срабатывании защиты в цепях обмотки собственных нужд (КА9);

− при перегрузке в цепях тяговых обмоток (КА1 - КА6);

- при срабатывании системы температурного контроля оборудования;

− при аварийном разборе схемы в рекуперации;

- при аварийном сообщении блока диагностики ВИУ;

− при отсутствии давления в ГВ;

− при перегрузке трансформатора;

− при круговом огне;

- при срыве процессов перехода электрической схемы в любой из режимов (независимое и последовательное возбуждение, рекуперация);

- при отключении любого из разъединителей с дистанционным управлением, ВИУ;

- при снижении давления в тормозной магистрали до 2,8 кгс/см².

Система бортовой диагностики состояния оборудования и дистанционной передачи данных

Подсистема дистанционного мониторинга

8.1.1 Назначение

Основной задачей подсистемы дистанционного мониторинга является реализация возможности передавать соответствующим диспетчерским службам оперативную информацию о состоянии основного оборудования и местоположения локомотива при возникновении нештатных ситуаций.

8.1.2 Структура и функции системы дистанционного мониторинга

Система состоит из двух частей: бортовой и стационарной (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1 - Система дистанционного мониторинга

Аппаратура бортовой части (блок регистрации и передачи данных – БРПД-003 с приемо-передающей антенной 2JB866BG-300RG174-C23N-C20N) и устанавливается на локомотиве. БРПД-003 выполняет функции регистрации параметров движения локомотива, параметров работы оборудования локомотива, определение местоположения и курсовой скорости локомотива, передачи данных на сервер обработки данных в режиме реального времени по сетям стандарта GSM. Для организации вычисления координат, курсовой скорости и высоты над уровнем моря в состав
БРПД-003 входит модуль для работы со спутниковыми навигационными системами "ГЛОНАСС" и GPS. Для определения координат используются четыре видимых на данной территории спутника одной из систем "ГЛОНАСС"/GPS, либо три, плюс два спутника "ГЛОНАСС"+GPS. В модуле по информации от спутников решается навигационная задача с определением отмеченных выше параметров. Интервал обновления данных о местоположении локомотива, скорости и высоте над уровнем моря составляет 1 с. Информацию о параметрах работы оборудования БРПД-003 получает от датчиков системы МСУД-015 и интеллектуальных подсистем, установленных на локомотиве, таких как КЛУБ-У, ВИУ и т.д. Контролируемые параметры передаются периодически, с интервалом 10 с. (уточняется по результатам испытаний). При возникновении нештатной ситуации информация об этом передается немедленно. Для повышения надежности передачи данных система может работать с GSM сетями двух различных операторов сотовой связи. При невозможности установить связь с сетями обоих операторов БРПД-003 осуществляет накопление информации во внутренней памяти, а затем осуществляет её передачу при первой же возможности. Вся информация передается по сетям общего пользования (GSM, Internet) с применением защищенных криптографических протоколов SSL3 и TLS1.

Схема электрическая принципиальная бортовой части подсистемы дистанционного мониторинга электровоза 2ЭС5К (3ЭС5К) показана на рисунке 8.2.

Межсекционный резервированный CAN-интерфейс (CAN3/CAN4) от соединителя Х20 блока А2 (БУ-006) системы МСУД-015 подключается к соединителю Х5 блока А28 (БРПД-003) подсистемы дистанционного мониторинга электровоза 2ЭС5К (3ЭС5К). Блок А28 размешен в верхней части коридора над блоком А2. От соединителя Х9 блока А28 CAN-интерфейс проложен к разъемному соединителю Х168.1 расположенному над клеммной рейкой Х66, установленной на задней стенке кабины машиниста. Ответные части данного соединителя (Х168.2 и Х168.3) используются при разных конфигурациях электровоза.

На трехсекционном электровозе (3ЭС5К) при помощи соединителя Х168.2 к межсекционному каналу CAN3/CAN4 подключается блок индикации, который в данном случае является оконечным устройством для интерфейса CAN3/CAN4.

При соединении двух электровозов по системе многих единиц (два электровоза 2ЭС5К) вместо ответной части Х168.2 подключается Х168.3. При этом интерфейс CAN3/CAN4 выводится на розетки Х19, Х20, размещенные на головных частях секции под кабиной, прикрытые защитными крышками. При помощи межэлектровозных соединителей интерфейс CAN3/CAN4 будет проложен через всю тяговую единицу от блока индикации, размещенного в первой секции до блока индикации хвостовой секции. Блоки индикации, расположенные в промежуточных кабинах от обмена информации будут отключены.

Рисунок 8.2 – Схема электрическая принципиальная бортовой части подсистемы дистанционного мониторинга

БРПД-003 подключается к антенне W7, размещенной на крыше электровоза при помощи радиочастотных кабелей 1 – 3. Кабели 1 – 3 подключаются к соединителями Х7, Х10 и Х12.

Последовательные каналы CAN1/CAN2, выведенные на соединители Х2 и Х8 при применении БРПД-003 в схеме электровоза 2ЭС5К (3ЭС5К) не используются. ПОДКЛЮЧАТЬ К СОЕДИНИТЕЛЯМ Х2, Х8 КАКИЕ-ЛИБО ПРОВОДА И ПОДАВАТЬ НА СОЕДИНИТЕЛИ КАКИЕ-ЛИБО СИГНАЛЫ ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Питание подсистемы дистанционного мониторинга осуществляется от источника питания А129 через выключатели SF37 «БЛОК ИНДИКАЦИИ И СИГНАЛИЗАЦИИ» и выключатель SF88 «БРПД» и провод Н098. Автоматический выключатель SF88 рассчитан на ток 2 А.

Подогрев блока А28 осуществляется от провода Э03 ШПЦУ через автоматический выключатель SF59, расположенный в блоке автоматов и провод Н059. Автоматический выключатель SF59 рассчитан на ток 10 А.

Стационарная часть системы мониторинга представляет собой сервер для накопления и обработки полученной информации. Доступ к информации осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения (автоматизированного рабочего места - АРМ), либо через WEB-интерфейс. Доступ к информации имеют технические специалисты заводов - изготовителей оборудования.

8.1.3 Устройство и работа БРПД-003

8.1.3.1 Структурная схема БРПД-003 (А28) показана на рисунке 8.3.

Рисунок 8.3 – Структурная схема блока БРПД-003

8.1.3.2 БРПД -003 состоит из платы питания ПП-016 АРКИ.687283.016 (Е1), платы регистрации и передачи данных ПРПД-015 АРКИ.687283.015 (Е2), аккумуляторной батареи В, тумблеров выбора номера секции S1 и S2, микропереключателей S3 и S4.

Тумблеры S1 "А" и S2 "В" установлены на передней панели БРПД-003 и используются при конфигурации электровоза.

Номер секции электровоза определяется положением тумблеров в соответствии с таблицей 8.1.

Таблица 8.1

Тумблер	Номер секции электровоза
Тумблер	"Первая"	"Вторая"	"Третья"	"Четвертая"
"А"	"0"	"0"	"1"	"1"
"В"	"0"	"1"	"0"	"1"

8.1.3.3 На плате ПП-016 расположен импульсный источник стабилизированного напряжения, которое используется для питания платы ПРПД-015 и подзарядки аккумуляторной батареи B. На плате ПП-016 также установлен узел автономного управления подогревом, который обеспечивает подачу напряжения на резисторы обогрева, установленные в корпусе блока, при температуре окружающей среды ниже минус 15 °С. Плата ПП-016 формирует для платы ПРПД-015 сигнал, который указывает на исправность импульсного блока питания и наличие выходного напряжения.

8.1.3.4 Плата ПРПД-015 обеспечивает выполнение основных функций блока БППД-003, связанных с накоплением данных, их обработкой, хранением и дальнейшей передачей по каналам связи.

Управление работой всех функциональных узлов ПРПД-015 осуществляет микропроцессорный контроллер МК1 (D1), имеющий производительность 200 млн. операций в секунду при тактовой частоте 180 МГц.

Микросхемы D4, D5 представляют собой динамическое ОЗУ суммарной емкостью 512 Mb и необходимы работы операционной системы и прикладной программы.

Микросхема D6 представляет собой NAND Flash память емкостью 1 Gb, которая предназначена для хранения загрузочного образа операционной системы, кода прикладной программы, настроек системы, а также используется как несъемное запоминающее устройство.

Схема управления питанием представляет собой несколько импульсных стабилизаторов напряжения LM2575, которые питают отдельные функциональные узлы системы, включение стабилизаторов происходит по сигналам от центрального контроллера МК1 с целью реализации различных схем энергосбережения при питании от аккумуляторной батареи.

Микросхема D2 представляет собой часы реального времени, оснащенные дополнительно встроенным датчиком температуры, и сверхоперативной FRAM–памятью емкостью 2К для хранения индивидуальных настроек и параметров блока БРДП-003. Микросхема D2 имеет дополнительное батарейное питание от ионистора, что обеспечивает работу часов реального времени в течении двух-трех суток после полного отключения питания БРПД-003. Микросхема D2 подключена к МК1 по двухпроводному интерфейсу I2C.

Микроконтроллер МК2 (D11) расширяет коммуникационные возможности центрального микроконтроллера МК1 в отношении последовательных интерфейсов CAN и RS-485. Так, МК2 обеспечивает подключение четырех каналов CAN и одного канала RS-485. Связь между центральным микроконтроллером МК1 и микроконтроллером МК2 осуществляется по интерфейсу SPI. Подключение МК2 к каналам выходных соединителям выполнено через драйверы (Дрв). Драйвер обеспечивает гальваническую развязку от внешних цепей, электрической прочностью не менее 1000 В. Структурная схема драйвера CAN показана на рисунке 8.4.

Рисунок 8.4 – Структурная схема драйвера CAN

Структурная схема драйвера интерфейса RS-485 показана на рисунке 8.5.

Рисунок 8.5 – Структурная схема драйвера CAN

На плате ПРПД-015 установлен Ethernet коммутатор на микросхеме D24. Микросхема имеет два выхода Ethernet физического уровня (PHY), подключенных через трансформаторы связи (ТС) к выходным разъемам блока БРПД-003 и два выхода Ethernet уровня приложения (MAC). Один из выходов МАС1 используется для подключения к центральному микроконтроллеру МК1, а второй выход MAC2 подключен к Wi-Fi модему A1. Применение коммутатора позволяет использовать различные варианты пересылки данных между подключенными к нему устройствами без отвлечения центрального микроконтроллера от выполнения других задач. Настройка режимов работы коммутатора происходит под управлением центрального микроконтроллера МК1 по интерфейсу SPI.

На плате установлен WLAN модуль А1. Модуль представляет собой высокопроизводительный Wi-Fi модем. Модуль А1 подключен через Ethernet – коммутатор к центральному микроконтроллеру МК1, альтернативным способом подключения к МК1 является использование интерфейса USB. На модуле установлен антенный соединитель, который при помощи высокочастотного кабеля подключается к внешнему антенному соединителю блока Х10.

Приемник GLONAS (A2) обеспечивает прием сигналов от спутниковой навигационной системы GLONAS/GPS. Приемник А2 подключен по двум каналам UART: TxD2, RxD2, TxD3, RxD3 к центральному микроконтроллеру МК1.

Модуль GSM связи подключен к центральному микроконтроллеру MK1 по двум каналам UART TxD0, RxD0, TxD1, RxD1 с использованием аппаратного управления потоком данных по соответствующим сигналам RTS и CTS. Управление модулем осуществляется при помощи АТ – команд. Для повышения надежности передачи данных GSM модуль оснащен двумя SIM – картами основного и альтернативного операторов сотовой связи. Для установки SIM – карт используются соединители Х21 и Х22. Антенный разъем модуля подключен к выходному антенному разъему блока Х12 при помощи гибкого высокочастотного кабеля.

Соединители Х18, Х19 используются для подключения двух независимых каналов Ethernet 10/100 Mb. Разъемы стандарта М12 рассчитаны на подключение двух витых пар в экране.

Для контроля состояния каналов связи Ethernet используются по два светодиодных индикатора “SPD” и “LNK”. Индикатор “SPD” указывает текущую скорость обмена данными по каналу: ровное свечение означает, что соединение установлено на скорости 100 Мb/сек., отсутствие свечения означает текущую скорость обмена 10 Mb/сек. Светодиодный индикатор “LNK” указывает на качество соединения: ровное свечение означает устойчивое соединение, мигание означает наличие ошибок при обмене данными.

Светодиодный индикатор “GSM” указывает на состояние модуля GSM связи: отсутствие свечения означает, что модуль выключен; ровное свечение означает, что модуль включен, но не зарегистрирован в сети; медленное мигание означает, что модуль включен и зарегистрирован в сети; быстрое мигание означает, что модуль включен, зарегистрирован в сети и передает / принимает данные; очень быстрое мигание означает повреждение внутреннего программного обеспечения модуля.

Светодиодный индикатор “WF” указывает на состояние Wi-Fi модема: мигание с частотой приблизительно 1 Гц, что внутреннее программное обеспечение загружено и модем работает нормально.

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 901; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 12 131415 16 17 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!