案例分享 | 鐵路車輛狀態(tài)監(jiān)控怎么破？萬可 XTR I/O解決方案一鍵開啟
發(fā)布時間：2021-07-16作者：萬可電子（天津）有限公司
機車的驅(qū)動方式?jīng)Q定了部件磨損或運行材料老化的速度。因此，對鐵路車輛進行持續(xù)監(jiān)控很有意義。該過程稱為“狀態(tài)監(jiān)控”。
“如果我們知道負載情況，我們就可以動態(tài)地維護車輛。但我們需要有數(shù)據(jù)才能做到這一點?！盧euschling總經(jīng)理Udo Pinders解釋說。作為鐵路車輛維護和現(xiàn)代化改造領(lǐng)域可靠且專業(yè)的合作伙伴，Westf?lische Lokomotiv-Fabrik在歐洲享有盛譽。
為了實現(xiàn)有效的服務(wù)和基于狀態(tài)的維護，這家來自北萊茵-威斯特法倫州哈廷根的公司采用了支持云連接的模塊化系統(tǒng)。
在此過程中，萬可的自動化技術(shù)為基于Web的鐵路車隊管理系統(tǒng)提供了接口，該系統(tǒng)名為J.I.M.門戶，含義為“基于任務(wù)的智能監(jiān)控”。這意味著狀態(tài)監(jiān)控不再只關(guān)注運行時間，而是只在真正必要時才可能更換磨損部件和運行材料。
一款支持云連接的模塊化系統(tǒng)：萬可提供了一個功能強大的接口，可連接基于Web的J.I.M.門戶。
每秒200個測量值：由于無法再使用CODESYS進行處理，因此XTR控制器的編程是基于Linux?進行的。
壓力、溫度、加速度：例如，通過狀態(tài)監(jiān)測可以得出關(guān)于機車司機駕駛行為的結(jié)論。
對于狀態(tài)監(jiān)控，Reuschling首先通過Modbus TCP訪問機車現(xiàn)有的安全控制器中生成的數(shù)據(jù)，并使用萬可XTR型控制器記錄這些數(shù)據(jù)?！暗@還不足以提供磨損保護”Udo Pinders說道。有必要使用額外的傳感器；Reuschling將這些傳感器直接連接到萬可系統(tǒng)，該系統(tǒng)已獲準用于鐵路應(yīng)用。
WAGO-I/O-SYSTEM 750的XTR控制器專為惡劣環(huán)境條件而設(shè)計。抗干擾的XTR I/O解決方案在極端的溫度變化、振動或沖擊下同樣堅固耐用。
這些都是鐵路機車在運輸貨物和調(diào)車過程中典型的運行條件。因此，該系統(tǒng)符合歐洲負責(zé)維護鐵路運輸?shù)臋C構(gòu)維護局（ECM）的要求。
狀態(tài)監(jiān)控，
狀態(tài)監(jiān)控主要使用壓力、溫度和加速度傳感器，Reuschling會將這些傳感器集成到機器中，對舊的交換引擎進行現(xiàn)代化改造。
例如，通過對負加速度和正加速度時間進程的了解，“我們可以推斷機車工程師的駕駛行為。”亞琛Ikado GmbH的首席執(zhí)行官Michael Lingen表示。他的IT系統(tǒng)公司負責(zé)對萬可XTR控制器進行編程（基于Linux?），并受委托與Reusechling合作設(shè)計和實施J.I.M.門戶。
“當我們持續(xù)記錄對我們來說很重要的駕駛參數(shù)時，我們在分析過程中就會得到一個數(shù)字指紋?！边@能夠揭示駕駛條件，并說明調(diào)車操作是較為和緩還是較為粗暴，結(jié)合這些信息，可以預(yù)測下一次保養(yǎng)的時間。
持續(xù)狀態(tài)監(jiān)測為鐵路運營商提供了一款符合ECM標準的工具，能夠以事件驅(qū)動的方式優(yōu)化鐵路物流。
例如，如果由于重型汽車過多導(dǎo)致機車持續(xù)超載，由于助推過程中的負加速度過大，久而久之，將不可避免地會發(fā)生機械損傷。
因此，在該方面，相關(guān)的分析能夠提供有價值的指標，以便做出正確的響應(yīng)，而沒有這些指標甚至無法檢測超載行為。在不同情況下，加速度傳感器的警報會通過移動通信立即傳送到控制中心，從而指示發(fā)生事故。
“我們需要操作和駕駛的策略，進而需要能夠提供相關(guān)信息的數(shù)據(jù)?！盪do Pinders總結(jié)道。這一切背后是國內(nèi)和歐洲標準要求的安全鐵路管理。
例如，安全標準規(guī)定了技術(shù)監(jiān)控的時間間隔。借助額外的傳感器，Reuschling將對規(guī)定日期的監(jiān)控轉(zhuǎn)化為一個連續(xù)的過程?！拔覀儼岩粋€溫度傳感器放在軸承上，觀察溫度變化的趨勢：如果它變熱了，那么對我來說就表示需要更換軸承，”總經(jīng)理解釋說。對車輛數(shù)據(jù)的測量、記錄和文檔化使維護工作更為靈活，并且可避免遺漏所需的安全證明。
Reuschling并行使用萬可XTR系統(tǒng)與機車安全控制器來采集信號，并利用相應(yīng)的算法進行預(yù)處理。IT專家Michael Lingen表示，鐵路車輛狀態(tài)監(jiān)控需要很高的計算能力。就算只使用加速度傳感器，全部三個軸在每秒鐘的內(nèi)部測量值總數(shù)也會達到600個。
“通過這些傳感器，我們每秒讀取200個測量值，”Michael Lingen解釋說。自動化領(lǐng)域常用的CODESYS已經(jīng)無法滿足處理需求，因此他的IT系統(tǒng)公司使用Linux?來運行萬可XTR控制器。I/O系統(tǒng)所捆綁和預(yù)處理的數(shù)據(jù)通過LTE傳輸，可提供精確的時間戳和GPS坐標。該方法還支持將檢測到的事件頻率與位置相關(guān)聯(lián)。不只是鐵路維護，租賃業(yè)務(wù)也能從這種導(dǎo)航輔助中獲益。背景：當臨時租用的機車位于大型配電中心和開關(guān)站時，它們更容易定位。
Udo Pinders和Michael Lingen同意以下觀點：在數(shù)字化過程中，目前支持狀態(tài)監(jiān)控功能的數(shù)據(jù)分析和J.I.M.門戶只是一系列可行應(yīng)用中的第一批。通過使用云技術(shù)為機車司機提供有價值的操作工具和小故障自行排除工具，也可以提高鐵路物流的效率和運營可用性。J.I.M.門戶已經(jīng)能夠以最小的延遲將機車運行的可視化內(nèi)容傳輸?shù)皆贫恕?nbsp;
由于仍存在很多的應(yīng)用可能性，兩家公司都非常欣賞WAGO-I/O-SYSTEM 750新型XTR產(chǎn)品的靈活性。
“項目開始時，我們曾短暫地考慮過開發(fā)自己的封閉系統(tǒng)，自己構(gòu)建硬件。但由于功能限制，我們很快就放棄了，”Michael Lingen總結(jié)道。得益于萬可I/O系統(tǒng)的模塊化特性，只需通過附加標準模塊的簡單組合，便能夠以符合ECM標準的方式處理新任務(wù)。
Copyright ? 2015 ilinki.net Inc. All rights reserved. 智匯工業(yè)版權(quán)所有
電話：010-62314658 郵箱：[email protected]
主辦單位：智匯萬聯(lián)（北京）信息技術(shù)有限公司