21.10.2021
О системе цифрового контроля маневровых тепловозов на предприятии по производству химической продукции рассказывает руководитель отдела продаж Galileosky Максим Ревякин.
Решение разрабатывалось компанией-интегратором «Бюро Телематических Решений» для крупного химического предприятия, которое занимается производством кокса. На таком производстве важно строго соблюдать регламент производственного процесса, иначе 15-минутный простой или авария могут повлечь огромные убытки и даже экологические проблемы.
На территории завода химикаты и сырье транспортируются между цехами по железной дороге и проходят разные стадии очистки. В качестве тягачей используются маневровые тепловозы ТГМ4, разработанные еще в СССР.
Руководству химзавода потребовалось стандартизировать все процессы, которые касаются логистики химикатов и компонентов по территории завода, а также ввести комплексный контроль состояния техники и следить за ее производительностью.
Были сформулированы следующие задачи:
- дублировать комплексную систему управления на железнодорожном транспорте;
- предупреждать поломки локомотивов;
- воспроизводить и расследовать инциденты на железной дороге;
- следить за бдительностью локомотивной бригады;
- контролировать расход топлива ;
- следить за продуктивностью техники и выявлять причины простоя.
В первую очередь специалисты компании-интегратора занялись реализацией качественного отображения железнодорожных путей на картах. Сложность состояла в том, что имевшееся картографическое отображение отличалось неточностью прорисовки путей на территории предприятия и для качественных, информативных и презентабельных отчетов карты железнодорожных путей было необходимо самостоятельно доработать.
Лучший способ повысить качество карт – проехать по всем маршрутам на предприятии и зафиксировать их с помощью геозон. Для калибровочных проездов использовалась легкая дрезина, для повышения устойчивости, плавности хода и максимального приближения к весу тепловоза нагруженная бетонными блоками. Применявшиеся для фиксации геозон терминалы Galileosky имели возможность подключения высокоточных приемников GPS-сигнала, таких как «Тримбл», поэтому точность позиционированием при отрисовке путей получилась максимальной – до 3 см. Акселерометры терминалов Galileosky отличаются высокой чувствительностью, благодаря чему возможна настройка системы бережливого вождения. Но в данном случае специалистам, наоборот, потребовалось понизить чувствительность прибора из-за неровности путей и раскачкитепловоза, влиявшей на качество прорисовки трека. Отрегулировав чувствительность акселерометра, эксперты компании-интегратора добились идеальной и стабильной прорисовки трека, проехав по всем железнодорожным веткам предприятия.
В результате этой операции были подготовлены треки и созданы геозоны, благодаря чему диспетчеры теперь помимо слежения за показаниями путевой сигнализации могут постоянно держать под контролем все передвижения локомотива, фиксируя статусы, когда это важно: локомотив выехал из гаража, заехал в отстойник, убыл на станцию или работает на территории завода.
Для настройки контроля за двумя баками тепловоза общей емкостью 5 т в каждый из них было установлено по два датчика учета топлива, проведена тарировка и настроена передача данных о топливе на сервер мониторинга.
Среди требований к железнодорожному транспорту есть необходимость оборудования локомотива системой, активирующей каждые 5 минут зуммер в кабине. В ответ на сигнал, подтверждая, что все в порядке, машинист должен нажать на кнопку. Специалистами «Бюро Телематических Решений» такая система была реализована на базе терминалов Galileosky и технологии самостоятельного программирования EasyLogic и дополнительно была настроена четырехсекундная детализация работы локомотива при помощи терминалов и облачного сервера Wialon.
На проекте использовался максимально удобный для выполнения поставленных задач GPS/ГЛОНАСС-терминал Galileosky 5.0, имеющий 8 входов. Специалистами были сняты все необходимые аналоговые и токовые сигналы, а также позиции контроллера машиниста. Среди них – данные об оборотах и температуре дизеля в большом и малом контурах, а также температура масла. Данные о температуре вывели по интерфейсу 1-Wire на ПО мониторинга.
Тепловозы ТГМ4 оборудованы гидромеханической передачей, поэтому температура и давление масла в системе – это важнейшие параметры, которые нужно держать под контролем. Специалисты следили за показателями с помощью токовых датчиков и тарировали данные через фильтры в «Конфигураторе».
Следующей задачей проекта стала реализация отображения нагрузки на локомотив в сервере мониторинга. Органом управления движением тепловоза является многопозиционная ручка машиниста, которая позволяет выбирать необходимую мощность локомотива в семи режимах. Благодаря подключенному терминалу, который получает данные с контроллера позиций управления тепловозом, а также серверу Wialon руководителям завода стала доступна информация о том, на какой мощности, в каком режиме и сколько по времени отработал локомотив.
Еще один инструмент контроля производительности тепловоза – уведомление диспетчера о текущем статусе техники. Эта функция реализована с помощью датчиков, которые могут распределять события в зависимости от напряжения. Подключив к терминалу всю необходимую периферию, а также использовав делители напряжения, удалось завести несколько сигналов в один вход по принципу:
0 вольт – неисправность блока контроля;
3 вольта – неисправен, локомотив следует в депо;
6 вольт – локомотив в работе;
9 вольт – локомотив в ожидании работы;
12 вольт – резерв или локомотив идет порожний.
Вся информация попадает к диспетчеру в режиме реального времени. Благодаря этому можно оперативно направить свободный локомотив на загруженный участок или, наоборот, отправить в резерв на время.
Интересная деталь: терминалы Galileosky могут работать с двумя сим-картами и переключать их в зависимости от уровня сигнала. Благодаря этому удалось избавиться от слепых зон на производстве и обеспечить стабильный поток данных для анализа.
Для того чтобы выявлять, оценивать и предотвращать в будущем нарушения в работе локомотива, специалисты компании-интегратораразделили причины простоя на три группы:
простой в работе – нарушение со стороны производства;
простой без работы – нарушение со стороны диспетчера;
простой в ожидании работы – нарушение со стороны ревизора предприятия.
Подобное разделение позволяет быстро адресовать запрос к конкретному подразделению и выяснить причину простоя.
Глубокий и детальный анализ помог оптимизировать производственные процессы, связанные с транспортировкой веществ по территории химического завода. Решение на базе терминалов Galileosky и гибкого ПО Wialon позволило настроить контроль почти всех необходимых узлов на аналоговом тепловозе и добиться ощутимых результатов после запуска проекта. В цифровом выражении эффект выглядит следующим образом:
локомотивов в работе: было – 10, стало – 8, эффект – 20%;
локомотивов в резерве: было – 1, стало – 3, эффект – 300%;
потребление топлива в сутки, т: было – 4 , стало – 3,32, эффект – 17%;
нерегламентированные простои: было – 26 часов, стало – 17 часов, эффект – 35%.
