DRD - Dinamikus vasúti diagnosztikai rendszer

Vasúti kocsik tengelyterhelésének dinamikus mérésére, ill. a kerekek vizsgálatára kifejlesztett mérőrendszer, amely DSP alapú mérőmodulokból és egy host PC-ből áll. A rendszer érzékelői nyúlásmérő bélyegek, amelyek a vasúti szerelvény áthaladásakor, menet közben mérik a sín deformációját. A modulok közvetlenül a nyúlásmérő bélyegek mellé, a vasúti sínre vannak felszerelve.

Dinamikus tengelyterhelés-mérés

Vasúti környezetben a leginkább ismert és jól bevált rendszerek a statikus tengelyterhelés-mérők. Ezek tipikusan 25 km/h áthaladási sebességig működnek pontosan és megbízhatóan. A vasúti szerelvényeknek ilyenkor le kell lassítaniuk a mérőszakasz előtt. Az időveszteségen kívül további problémát jelent, hogy a szállítmány menet közben el tud csúszni előre vagy oldalra, ami folyamatosan magában hordozza a baleset veszélyét. Ezért a statikus mérőrendszerek csak korlátozottan képesek a vasúti közlekedést felügyelni.

Dinamikus mérés során a vasúti szerelvény lassítás nélkül halad át a mérőszakaszon, így a kerekenkénti tengelyterhelések és a tehereloszlások a valós üzemi körülmények között vizsgálhatók.

A mérőrendszer

A rendszer egy host PC-ből és több mérőmodulból áll. A modulok és a PC az ipari RS-485 szabványos soros buszon kommunikálnak. A mérőmodulok közvetlenül a sínre vannak erősítve, a nyúlásmérő szenzorok közvetlen közelébe. Ennek azért van jelentősége, mert így az analóg jelvezeték a lehető legrövidebb, minimalizálva ezzel a hasznos jelet terhelő zajt.

1. ábra: mérőmodulok

Mérőmodulok

A mérőmodulok központi eleme az Analog Devices ADSP-21065L jelfeldolgozó processzor. Ez a hídkapcsolásban lévő érzékelők mintavételezett jelét dolgozza fel, azaz kiszámítja a tengelyterhelést és előállítja egy erősen tömörített változatát a mért jelnek, amit a PC-nek továbbít további feldolgozásra. A mérőmodulokon futó jelfeldolgozó algoritmusok részletesebben a letölthető publikációban találhatók meg.

2. ábra: a mérőmodul paneljai

3. ábra: a felszerelt mérőmodul

Diagnosztika

A tengelyterhelés-mérésen kívül a rendszer további információkat szolgáltat a vasúti szerelvényekről. A kerekenként megjelenített tengelyterhelés árulkodik az egyenetlenül elosztott rakományról, vagy a szerelvény "hullámzó" mozgásáról. Ez gyorsan közlekedő vonatokra jellemző, ekkor a szerelvény oldalirányú lengő mozgást végez.

A másik fontos diagnosztikai funkció a hibás kerekek azonosítása. A vonat kerekei tipikusan nagy fékezések folytán deformálódhatnak és ezután nem gördülnek tökéletesen. Az ilyen kerekeket nagyon fontos kiszűrni, mert folyamatosan "ütik" a sínt, ezáltal hosszú távon károsítva azt. A nyúlásmérő bélyegek jelei alapján az ilyen kerekek azonosíthatók.

Ajánlott publiáció:

Károly Molnár, István Bogár, László Sujbert , András Görgényi, "DSP-based dynamic railway diagnostic system", International Carpathian Control Conference ICCC'2004 Zakopane, Poland, May, 25-28, 2004.

A fenti rendszer részletes ismertetése angolul.

  További információ: Molnár Károly