МИНОБРНАУКИ РОССИИ. Санкт-Петербургский государственный. электротехнический университет. «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина). Кафедра РАПС. по дисциплине «Введение в специальность». Аннотация. содержание

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)

Кафедра РАПС

Реферат

по дисциплине «Введение в специальность»

Тема: Средства автоматизации на

железнодорожном транспорте

Студент гр. 2406		Сагитов Р. Р
Преподаватель		Белов А. М.

Санкт-Петербург

2022

Аннотация

Цель реферата разобраться с видами автоматизации на железнодорожном транспорте: узнать основные приборы автоматизации на железнодорожном транспорте. Рассказать как они работают и какую пользу несут. Что такое интеллектуальная система наблюдений, система контроля и мониторинга нагрева буксовых узлов, приборы, которые обязательно необходимы в любом новом поезде. Но пока поезд едет от одной части страны в другую, может произойти много неполадок. Например поезд может сойти с рельс, или поезд могут захватить преступники или террористы. Поэтому на железнодорожном транспорте так важна автоматизация. Автоматизация может решить многие проблемы, которые не может решить обычный человек.

содержание

Введение. 4

1. Дистанционный контроль и управление. 5

2. Беспилотные системы управления на железнодорожном транспорте. 5

3. Беспилотные технологии для железнодорожного транспорта. 6

3. 1 Техническое зрение. 6

3. 2 Связь. 6

3. 3 Киберзащита. 7

3. 4 Электронные карты.. 7

4 Автоматизированная система контроля и мониторинга нагрева буксовых узлов. 8

5 Самоходные платформы для удобной транспортировки тяжелых грузов. 9

6 Как изменились поезда за 200 лет?. 10

Заключение. 11

Список использованных источников. 13

Введение

В современном мире железнодорожный транспорт играет важную роль. Поезда перевозят людей, доставляют посылки, доставляют важные ресурсы и многое другое. Россия является самой большой страной в мире, и поэтому железнодорожный транспорт очень важен для России. Общая длина железных дорог в России более 85 тысяч километров. Но пока поезд едет от одной части страны в другую, может произойти много неполадок. Например поезд может сойти с рельс, или поезд могут захватить преступники или террористы. Поэтому на железнодорожном транспорте так важна автоматизация. Автоматизация может решить многие проблемы, которые не может решить обычный человек.

Например продвинутые системы наблюдения могут засечь преступников, террористов. Также при помощи автоматики поезд может сам узнавать сколько топлива осталось, какое расстояние осталось проехать и находить более оптимальный маршрут. Также на поездах установлены новейшие камеры, позволяющие анализировать обстановку на железнодорожных путях.

1. Дистанционный контроль и управление

Дистанционный контроль позволяет следить за управлением и движением поезда дистанционно на расстоянии.

Машинист может одновременно следить за несколькими поездами и может управлять одним электропоездом дистанционно на расстоянии. Также если возникнет какая та неполадка, например может появиться какое то препятствие, то машинист может спокойно перехватить управление электропоездом. Электропоезд должен сам обнаружить препятствие на железной дороге и сообщить машинисту о нештатной ситуации, чтобы машинист перехватил управление и сам решил ситуацию. Данное нововведение позволяет повысить мобильность поезда и уменьшить количество рабочих мест.

2. Беспилотные системы управления на

железнодорожном транспорте

Беспилотные системы управления помогают повысить мобильность поезда и принимать решения в зависимости от ситуации.

Основные задачи беспилотной системы управления:

1. Обнаружить какое либо препятствие на железнодорожных путях на расстоянии больше, чем тормозной путь поезда. Это необходимо, чтобы поезд не врезался в какое либо препятствие, или не сбить человека, который попал на железнодорожные пути.

2. Способность реагировать при возникновении нештатных ситуаций. (А после сообщить о неполадке машинисту).

3. Способность обнаруживать и распознавать неисправности инфраструктуры(Например: неисправность рельс и д. р)

3. Беспилотные технологии для железнодорожного транспорта

Чтобы поезд исправно работал и доставлял людей и ресурсы, необходимо встроить специальные технологии внутрь поезда.

1. Техническое зрение

2. Связь

3. Киберзащита

4. Встроенные в систему электронные карты

3. 1 Техническое зрение

В современных Российских поездах внедрены несколько видов видеокамер, которые нужны для разных видов распознавания объектов на разных расстояниях и при разных погодных условиях.

1. Тепловизор. Нужен при плохих погодных условиях(снег, туман). Бывает такое, что обычная камера не может увидеть человека через туман или через снегопад. Тепловизор улавливает тепло исходящее от человека и останавливает поезд.

2. Видеокамера. Ориентирована для хороших погодных условиях и способна видеть на дальние расстояния( порядка 1. 5 километров).

3. Лидары. Камеры, ориентированные на хорошие погодные условия, но ориентированы на маленькие расстояния( до 200 метров)

3. 2 Связь

Связь необходима для любого транспорта. Связь на железнодорожном транспорте разделяется на несколько типов:

1. Поездная диспетчерская( необходима для переговоров машиниста с дежурным по станциям)

2. Поездная межстанционная(для переговоров дежурных двух или несколько соседних раздельных станций)

Необходима передавать необходимую информацию от машиниста поезда к дежурному станции для оказания какой либо помощи поезду.

3. 3 Киберзащита

В связи с развитыми технологиями появилась угроза кибератак. В современном мире в поездах также стоят новейшие технологии, которые отвечают за движение и функционирование поездов. Благодаря этому киберпреступники могут захватить полный контроль над всем поездом. Чтобы предотвратить кибератаки государство наняло людей, чтобы создать систему для повышения защиты поезда. Благодаря специалистам за 2 года была создана новейшая комплексная система повышения киберзащиты. Она была успешно введена в 2016 году в эксплуатацию на сети ОАО “РЖД”.

Данная система состоит из сенсора анализа сетевого трафика, который позволяет анализировать наличие атаки, ее развитие. Вторая часть системы программно-аппаратный комплекс “CyberSafemon “. Он служит для защиты внутренней сети МПСУ от несанкционированного доступа при осуществлении удаленного мониторинга через незащищенные сети.

3. 4 Электронные карты

Электронные карты встраиваются в саму систему поезда. При движении поезд строит маршрут до цели и придерживается данному маршруту. Чтобы электронные карты выполняли дополнительную функцию, система должна

Знать все что происходит внутри поезда и актуальную информацию. Например на маршруте поезда появилась поломка в виде другого поезда, который сошел с рельс. Поезд должен об этой ситуации знать заранее и подобрать более оптимальный маршрут, чтобы не потратить много времени на остановку. Также поезд должен знать количество топлива, которое осталось. Система должна определить какое расстояние осталось до конца маршрута и понять. хватит ли топлива. или нет. При недостатке топлива система находит ближайшую станцию и прокладывает маршрут. чтобы заправить поезд. Чтобы поезд узнал актуальную ситуацию, видеокамеры должны зафиксировать информацию, потом собрать информацию о обстановке, кодирование сообщений ТМС, получение информации навигационными устройствами, динамическое изменение маршрута и информирование машиниста.

4. Автоматизированная система контроля и

нагрева буксовых узлов

Буксовой узел – нужен для передачи осевых и радиальных нагрузок на осью. Из за нагрева подшипников появляются температурные деформации. которые могут привести к поломке роликового буксового узла. Во время осмотра поезда необходимо найти деформированные буксовые узлы. Ведь это может привести к угрозе поломки целого поезда. Автоматическая система контроля способна заранее определить неисправности буксовых узлов. Каждые 40-50 километров поезд осматривают на наличии поломки. Однако определить на начальной стадии перегрев буксовых узлов очень тяжело. Поэтому на каждый из буксовых узлов ставятся специальные датчики, которые фиксируют нагрев. Однако из за своей большой стоимости и невысокой эффективности, данные приборы не пользуются большим спросом. Выявление деформации буксового узла из за высокой температуры помогают предотвратить поломки поезда и возможные жертвы среди населения.

5. Самоходные платформы для удобной транспортировки тяжелых грузов

На современных предприятиях часто надо перемещают разное оборудование. На железнодорожном транспорте обычно перемещают тяжелые вагоны. Для этого используют платформы, которые безопасно перемещают вагоны из одного места в другое. Обычно такие платформы используют для поднятия габаритных и изделий нестандартной конструкции. Грузоподъемность такой платформы более 1000 тонн. Такие платформы часто используются для соединении отдельно расположенных цехов. Благодаря стальным колесам конструкция может перемещаться по любым видам железных рельс. Работает такая конструкция на дизельном двигателе, или от пневматической системы. Также для безопасности снабжены стояночным тормозом.

6. Как изменились поезда за 200 лет?

Первый поезд в мире появился в 1825 году и прошло уже почти 200 лет развития поездов. Автоматизации в первых поездах не было вообще. Они работали не на электричестве или бензине, а на обычном угле. Максимальная скорость такого поезда была 37 километров в час. Он не был оборудован ни камерами, ни актуальными данными, поэтому тогда поезда намного опаснее, чем современные поезда. Он потреблял большое количество угля и для поддержки скорости нужно было каждую секунду заправлять его углем. Для его успешного функционирования нужно минимум 2-3 человека. Сейчас поездом можно спокойно управлять дистанционно и современные поезда не потребляют такое большое количество энергии. Как уже понятно благодаря автоматизации поезда со временем стали более безопасными и мобильными.

Заключение

Подводя итоги, я подробно и вкратце рассказал о автоматизации на железнодорожном транспорте. Рассказал как влияет автоматизация на железнодорожный транспорт. Объяснил как работают определенные приборы для автоматизации на железнодорожном транспорте.

Список использованных источников:

1) https: //pandia. ru/text/80/264/93860. php

2) https: //scienceforum. ru/2020/article/2018018135

3) https: //controleng. ru

4) https: //www. neftegaz-expo. ru

5) И. В. Лавренюк “ Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте”, 2017