Sformułowanie wymagań dla systemu monitorowania wagonu pasażerskiego. Hardware.

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Sformułowanie wymagań dla systemu monitorowania wagonu pasażerskiego. Hardware."

Michalina Pawłowska
8 lat temu
Przeglądów:

1 Politechnika Warszawska Wydział Transportu Zakład Podstaw Budowy Urządzeń Transportowych Sformułowanie wymagań dla systemu monitorowania wagonu pasażerskiego. Hardware. mgr inż. Kamil Michalski Kom:

2 SPIS TREŚCI 1. Założenia podstawowe 2. Wymagania środowiskowe 3. Tryb pracy - online offline 4. Architektura systemu 5. Czujniki 6. Akwizycja danych 7. System transmisji danych (GSM/GPRS) 8. System określania położenia (GPS)

3 Założenia podstawowe Celem powstania systemu monitorowania stanu technicznego usprężynowania wagonu pasażerskiego jest poprawa bezpieczeostwa, redukcja kosztów eksploatacji oraz zrezygnowanie z konieczności wykonywania okresowych przeglądów. System powinien umożliwid diagnostykę zawieszenia wagonu pasażerskiego: - informacje o uszkodzeniach elementów usprężynowania I-go i II-go stopnia.

4 Wymagania środowiskowe Podstawowe wymagania środowiskowe - propozycje: dopuszczalne wymiary (nieokreślone) zasilanie 230V AC + bateryjne (1h) zakres temperatur pracy: ºC (czujniki i okablowanie); ºC (jednostka akwizycji danych i system przesyłu danych) Średni Czas Międzyawaryjny (MTBF) - 10 lat Drgania i udary - Odpornośd na drgania: 2 g, Hz - Odpornośd na uderzenia: 6 g Pola elektromagnetyczne (odpornośd i wytwarzanie)

5 Tryb pracy - online offline System będzie pracował w trybie mieszanym gdy nie występuje awaria będzie zbierał dane pomiarowe i wysyłał pakiety danych w długich odstępach czasu/drogi. W wypadku przekroczenia progu alarmowego dla któregoś sygnału system zbierze pakiet danych i wyśle go do serwera, gdzie nastąpi jego obróbka oraz postawienie diagnozy. Nastąpi też zwiększenie częstotliwości wysyłania pakietów danych. Okres zbierania danych rejestracja na dystansie np. 1 [km]. Częstotliwośd zbierania danych: - normalna praca: - dla linii trendu np. co 5 [h] lub co 300 [km] - uszkodzenie: - zwiększenie częstotliwości np. co 2 *h+ lub co 100 *km+

6 Architektura systemu Struktura typu embedded (specjalnego przeznaczenia). Czujniki, Jednostka Akwizycji Danych i system GSM/GPRS na pojeździe. Na pojeździe wstępna obróbka danych. Na serwerze dokładna obróbka danych i diagnoza. 6 punktów pomiarowych na wagonie. Dwie koncepcje części architektury dotyczące JAD, przetwarzania zebranych sygnałów oraz ich wysyłania do serwera: oparcie systemu o gotowe dostępne na rynku JAD, komputery przemysłowe, moduły GPS oraz GSM (możliwych jest wiele wariantów). zbudowanie systemu dedykowanego. Jeden serwer obsługujący cały system monitorowania. Nie ustalona ilośd stacji operatorskich

7 Architektura systemu c.d. JAD Jednostka Akwizycji Danych CPU Komputer przemysłowy GPS Global Positioning System - łącze kablowe łącze bezprzewodowe

8 Punkty pomiarowe na wagonie Sześd punktów pomiarowych na wagonie Na każdy wózek dwa punkty pomiarowe - rejestracja sygnałów z kierunków (pionowego i poprzecznego). Pozostałe dwa punkty pomiarowe na pudle wagonu nad czopami skrętu wózków. 1-6 punkty pomiarowe 7 jednostka akwizycji danych, układ transmisji danych GSM

9 Czujniki - Akcelerometry Parametry czujnika mierzącego przyspieszenia wymagania min: Akcelerometr: analogowy; piezoelektryczny; 2/3-osiowy Czułośd: 100 [mv/g] Zakres częstotliwości: ok. 0, [Hz] Zakres pomiarowy: ok. ± 50 [g] Temperatura pracy: ok ºC Rozmiary: brak ograniczeo, preferowane złącze kablowe na bocznej powierzchni czujnika Przewody podłączeniowe: zbrojone Mocowanie: gwint / klej (nie wszystkie z oferowanych na rynku akcelerometrów 2/3 osiowych mają możliwośd montażu poprzez połączenie śrubowe)

10 Czujniki - Akcelerometry c.d. Przykładowe czujniki spełniające powyższe wymagania: PCB 605B01 Cena: ok.2000 PLN brutto

11 Czujniki - Akcelerometry c.d. B&K (Bruel and Kjaer) 4524

12 Kistler czujnik w technologii TEDS Typ 8762A50 Czujniki - Akcelerometry c.d. Cena: czujnik 8762A50 ok PLN brutto coupler 5134B1(E)- ok PLN brutto (element zasilający i kondycjonujący sygnał z czujnika)

13 Akwizycja danych Wymagania dotyczące Jednostki Akwizycji Danych (JAD) zabudowana na wagonie (dokładne miejsce montażu nie określone). musi posiadad wyjście danych kompatybilne z systemem GSM (GPRS). ciągła rejestracja sygnałów i ich wstępna obróbka zapis danych pomiarowych i przygotowywanie pakietów, które obejmują także ustalony czas (np. 2-3 [s]) przed przekroczeniem progu alarmowego. kontrola poprawności torów pomiarowych Jednostka Akwizycji Danych (rejestrator) Rozmiary: (nie określone) Zasilanie: 230V AC + bateryjne (1h) Ilośd wejśd: min 14 szt. (12 sygnałów z czujników, prędkośd, położenie GPS) Temperatura pracy: ºC Próbkowanie: - równoległe; częstotliwośd maksymalna min. 500 *Hz+ Odpornośd na wstrząsy / udary: min. 2g / min 5g

14 Akwizycja danych c.d. LMS SCADAS Mobile SCR05 Max liczba kanałów Próbkowanie Wejścia sygnału prędkości Szyna CAN + GPS Zintegrowany moduł rejestracji sygnałów (Karta CF) Zewnętrzna rejestracja sygnałów 40 [szt.] 8 [MS/s] 2 [szt.] 1 [szt.] TAK TAK (twardy dysk PC Ethernet) Zasilanie zewnętrzne TAK (AC - zasilacz, DC od 9-36 V) Orientacyjna cena: LMS SCADAS Recorder - koszt konfiguracji 16 x wejście (V/ICP), 2 x tacho, 2 x DAC, GPS, bluetooth, PDA, czytnik CF, oprogramowanie Cena ok PLN brutto Zasilanie bateryjne Czas pracy na baterii Chłodzenie Wymiary (Szer x Wys x Dł) Temperatura pracy Wilgotność Wytrzymałość na drgania Wytrzymałość na udar Ochrona przeciwporażeniowa Ciężar TAK 60 [min] PASYWNE 345x92x300 [mm] -20 do +55 [ C] do 95% (bez kondensacji) [Hz] : 7,7 [grms] 60 [gpk] dla impulsu 11 [ms], IP32 6,2 [kg]

15 Akwizycja danych c.d. LMS SCADAS 310 Max liczba kanałów 40 [szt.] Zewnętrzna rejestracja sygnałów TAK (twardy dysk PC Ethernet) Zasilanie zewnętrzne TAK (AC [V]) Wymiary (Szer x Wys x Dł) Ciężar 336x183x461 [mm] Max 13 [kg]

16 Akwizycja danych c.d. MOXA W406 Procesor 32 bit, 200 MHz System operacyjny Win CE 6.0 USB 1 x typ 2.0 Przechowywanie danych Ethernet Moduł GSM Ciężar Wymiary (bez anteny) karta SD 1 x RJ45 (10/100 Mbps) GSM/GPRS/EDGE 1 [kg] 144 x 119 x 40 [mm] Temperatura pracy C lub C (model T) przy wilgotności względnej 5-95% Cena: Odporność na drgania Odporność na uderzenia W406-T-LX: 3500 zł brutto (Linux) W406-T-CE: 3500 zł brutto (Win CE) 2 IEC , sine wave, Hz, 1 Oct./min, 1 hr/axis 6 IEC , half sine wave, 11 ms (gdy zamocowany do zestawu DIN-rail kit)

17 System transmisji danych (GSM) System transmisji danych GSM (GPRS) ma za zadanie przesyład pakiety danych z jednostki akwizycji danych do serwera, który podda dane dalszej analizie i postawi diagnozę. Podstawowym wymaganiem dla tego elementu systemu jest jego kompatybilnośd z jednostką akwizycji danych jeśli chodzi o złącza wyjście z jednostki akwizycji wejście do systemu transmisji danych, oraz protokół komunikacji. System transmisji danych (GSM - GPRS) Rozmiary: (nie określone) Zasilanie: np. 230V AC + bateryjne (1h) Interfejs danych wejściowych (kompatybilny z jednostką akwizycji danych RS 232 / USB / Ethernet / TCP/IP) Parametry transmisji danych prędkośd rzędu [kb/s] Temperatura pracy: ºC Odpornośd na wstrząsy / udary: min. 2g / min 5g

18 Modem GSM/GPRS M260 GSM Modem Dwuzakresowy EGSM 900MHz i GSM 1800MHz lub 850/1900MHz.GPRS klasy 10. Wbudowany stos TCP/IP. Interfejs: RS232 (V.24/V.28): - prędkośd (bitów/s): Zegar czasu rzeczywistego z kalendarzem. Zasilanie: 5.5V do 28VDC Wejścia-Wyjścia: 2 x binarne ogólnego przeznaczenie (GPIO) Temperatura pracy: -25 ~ 60 C Wilgotnośd: 5 ~ 95%RH (bez kondensacji) Wymiary: 73 x 54.5 x 25.5 mm Ciężar: 80g (wyłącznie moduł M260) Cena: ok. 350 PLN brutto

19 System GPS System GPS ma za zadanie określad położenie wagonu podczas jazdy oraz określad prędkośd jazdy. Położenie wagonu zarejestrowane przez GPS będzie dołączone do pakietu danych wysyłanych do serwera i może pomóc w określeniu kategorii toru, po którym porusza się pociąg (określenie dopuszczalnych poziomów drgao na pudle wagonu w zależności od klasy toru). Pomocna jest tu także informacja o prędkości jazdy (znając ograniczenia prędkości na torze danej klasy). System GPS Rozmiary: (nie określone) Zasilanie: 230V AC + bateryjne (1h) Interfejs danych wyjściowych (kompatybilny z JAD: RS 232 / USB / Ethernet / TCP/IP) Temperatura pracy: ºC Odpornośd na wstrząsy / udary: min. 2g / min 5g

20 Przemysłowy odbiornik GPS SA-820 Dokładnośd : - pozycja : 3-15 m bez S/A - prędkośd : 0.1 m/sek. bez S/A - czas : ns zsynchronizowane z czasem UTC Dynamics : - wysokośd : 18,00 m max - prędkośd : 500 m/s - acceleration : 4 g max Antena : wbudowana typu patch Temperatura pracy : -30 C Wilgotnośd : 5% do 95% Wymiary : średnica 83.3 x wysokośd 60 [mm] Ciężar: 240 [g] Interface : USB lub RS-232 lub RS-422 Zasilanie : VDC 9V-34V (RS-232/RS-422) System GPS Cena: ok. 450 PLN brutto

Podobne dokumenty

SPECYFIKACJA TECHNICZNA

Załącznik nr 5 Postępowanie nr EU/13/ZI/ZZ/2011 udzielenie zamówienia w trybie przetargu nieograniczonego na: Modernizacja Systemu Łączności Bezprzewodowej na terenie BCT SPECYFIKACJA TECHNICZNA Spis treści: