Бесконтактные методы и средства диагностики контактной сети железной дороги

ДИПЛОМ

Бесконтактные методы и средства диагностики контактной сети железной дороги

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень обозначений и сокращений

Введение

. Обзор систем измерения параметров контактного провода

.1 Вагоны-лаборатории испытаний контактной сети (ВИКС ЦЭ)

.1.1Устройство для слежения за параметрами контактного провода для автомотрис АДМ-1 (УСП КП)

. Назначение устройства слежения за параметрами контактного провода

.1 Технические характеристики и условия эксплуатации

.2 Состав УСП КП

.3 Теоретические предпосылки

.4 Стендовые испытания

.5 Устройство и работа УСП КП

.5.1 Принцип работы УСП КП

.5.2 Калибровка оптической системы

.5.3 Перспективы создания компьютеризированной системы диагностирования изоляторов контактной сети по ультрафиолетовому излучению

.5.4 Калибровка оптической системы

.6 Информационно - вычислительный комплекс

.7 Устройство и работа БОМ

.8 Устройство и работа БЭ

.9 Устройство и работа ПУ

.10 Устройство и работа датчика боковых перемещений

.11 Опыт эксплуатации ВИКС на Донецкой железной дороге

Обеспечение безопасных условий труда

.1 Безопасность при работе

.2 Калибровка оборудования УСП КП

.3 Монтаж и настройка оборудования УСП КП на АДМ

Охрана труда и окружающей среды

.1 Общие вопросы охраны труда

.2 Производственная санитария

.3 Меры безопасности

.4 Пожарная безопасность

.5 Расчет искусственного освещения

.6 Охрана окружающей среды

Гражданская оборона

Технико-экономическое обоснование УСП КП

.1 Вступление

.2 Определение сроков выполнения НИР

.3 Определение расходов на проведение НИР

.4 Расчет экономического эффекта от использования результатов НИР

.4.1 Затраты на ремонтно-эксплуатационное обслуживание и восстановление электрификации

.5 Расчет экономической эффективности НИР

.6 Сравнение экономических показателей устройства по сравнению с аналогами

.7 Выводы

Заключение

Список источников информации

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

диагностика контактная сеть железная дорога

АДМ - автомотриса;

БОМ - блок оптико-механический;

БСО - блок сопряжения с объектом;

БЭ - блок электроники;

ВИКС - вагон-лаборатория испытаний контактной сети;

ДБП - датчик боковых перемещений;

ДС - датчик скорости;

ДТ - датчик температуры;

ЖКИ - жидкокристаллический индикатор;

ИВК - информационно-вычислительный комплекс;

КП - контактный провод;

ПДУ - пульт дистанционного управления;

ПЗС - прибор с зарядовой связью;

ПрД - передатчик;

ПрМ - приемник;

ПУ - пульт управления;

ТВ камера - телевизионная камера;

УГР - уровень головок рельс;

УСП КП - устройство слежения за параметрами контактного провода;

ЭВМ - электронно-вычислительная машина.

 

ВВЕДЕНИЕ

Транспортные сети, связывающие между собой промышленные центры, города и населенные пункты играют большую роль в нормальном функционировании и развитии народного хозяйства нашей страны. В настоящее время в Украине основной объем грузоперевозок осуществляет железнодорожный транспорт. Это связано с простотой и дешевизной его эксплуатации, быстрой самоокупаемостью и универсальностью в плане разнообразия перевозимых грузов. Для транспортировки одного и того же груза по железной дороге потребуются гораздо меньшие затраты по сравнению, например, с воздушным или автомобильным транспортом. Применение электрической тяги на железнодорожном транспорте и развитие техники в этом направлении еще более удешевили и упростили эксплуатацию и обслуживание железнодорожных магистралей. Однако продолжают функционировать и хранятся и другие виды энергопотребителей. Существует большой парк “законсервированной” морально и технически устаревшей на данный момент техники, такой как локомотивы на дизельной тяге и даже паровозы. Их хранят «на случай войны».

Для обеспечения безотказного функционирования сети железных дорог их рабочее состояние необходимо постоянно контролировать. Увеличивающаяся нагрузка на железнодорожные линии при растущей скорости движения поездов ставит постоянно ужесточающиеся требования к контактной сети. Периодический контроль контактной сети необходим для обнаружения на ранней стадии изменений ее состояния. Так, например колебания контактного провода влияют на процесс токосъема, поэтому необходимо постоянно оценивать работоспособность контактной подвески и качества токосъема.

Результаты периодического контроля позволяют правильно, своевременно и с наименьшими затратами планировать и организовывать необходимый ремонт износившихся или поврежденных участков железнодорожного полотна, контактной сети и других элементов железнодорожного хозяйства. Для измерения отклонений от номинальных значений оцениваемых параметров контактной сети, был разработан прибор “Устройство слежения за параметрами контактного провода” (УСП КП).

 

1 ОБЗОР СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА

Диагностикой параметров контактной подвески электрифицированных железных дорог занимаются во всех странах, имеющих такие дороги. Понимание важности проблемы дает довольно большое количество способов ее решений. Рассмотрим несколько зарубежных аналогов измерения параметров контактного провода.

Одним из лидеров - производителей средств диагностики является фирма Gamma Technology. Диагностическая система этой фирмы представляет собой аппаратуру, установленную на специальном вагоне и следящую за многими параметрами. Интересующие нас параметры: высота подвеса и смещение от оси пути контактного провода измеряет лазерная система, установленная на крыше вагона (рис.1.1). Она представляет собой систему из шести лазеров, подвижной системы зеркал и шести телевизионных камер. Система лазеров излучает световой пучок под углом 45 градусов. Система зеркал имеет некоторую механическую свободу и механически следит за положением провода.

Рисунок 1.1

Таким образом, за счет механической свободы устройство постоянно держит провод в поле зрения телевизионных камер. Это показано на рисунке 1.2, при несколько опущенном относительно первого положения положении провода.

Рисунок 1.2

Пучок лазера испускается его источником, попадает на зеркало 1, под углом 45 градусов отражается от него, попадает на провод. Изображение освещенного провода попадает на зеркало 2. С зеркала 2 изображение попадает на камеру. Таких систем всего шесть, расположенных рядом друг с другом.

Для наблюдения за объектом в приборе фирмы Gamma Technology используются матричные камеры. Этим добиваются большой разрешающей способности прибора. Для освещения прибора используется лазерная подсветка, за счет которой световой пучок распределяется равномерно. Однако прибор фирмы Gamma Technology имеет большие габариты. Для его размещения требуется как минимум 1,5 м длины на крыше вагона (диапазон изменения высота подвеса контактного провода).

Прибор фирмы Gamma Technology работает при температурах от -10оС до +40оС, что в условиях нашего климата является явно недостаточным. Наличие подвижных частей в приборе Gamma Technology может привести к неработоспособности прибора при понижении температуры, указанной в условиях эксплуатации. Произойти это может по разным причинам. Одной из таких причин являются, например, обледенения подвижной системы зеркал.

Еще одним достижением в области диагностики параметров контактного провода является разработка сети железных дорог Германии (DBAG). DBAG начали применять бесконтактную измерительную систему с 1982 года, которая обеспечивала надежное измерение положения контактного провода с точностью не менее 10мм при скорости свыше 80 км/час. На первом этапе систему можно было применять только в ночное время. В 1996 году ее доработали, что позволило использовать ее при дневном освещении. В 2000 году FTZ расширил возможности системы, применив камеру с 8192 элементов разрешения на строку, что позволило повысить разрешающую способность.

Положение провода определяются триангуляционным методом. Он заключается в том, что строится треугольник, где основанием служит расстояние между реперными точками, а в вершине находится искомый объект. Для этого использованы четыре строчные камеры с высоким разрешением, которые вместе с прожекторами размещены на жесткой несущей балке, образуя модуль, в готовом виде монтируемый на крыше измерительного вагона, электропоезда или локомотива.

При дневном освещении контактный провод воспринимается как темный объект на светлом фоне, а ночью или в тоннелях благодаря подсветке - как светлый объект на темном. В качестве источника света можно использовать прожектор, лазер или газоразрядные монохромные лампы.

Измерительный интервал, представляющий собой расстояние между двумя точками измерений, зависит от времени, затрачиваемого системой на выполнение расчетов, и скорости движения. При скорости 120 км/час он лежит в пределах 10мм.

Аналогичными свойствами (разрешением, быстродействием) обладает измерительный вагон контактной сети фирмы Siemens. Его принцип действия другой. Фиксирующие камеры с соответствующими осветительными системами расположены по бокам вагона. Каждая из них снимает подвеску с одной стороны в течении 45мкс. При скорости движения вагона 80км/час достигается разрешение 0.7 - 2 мм.

Для выполнения измерений в ночное время используется система освещения контактной подвески. Сначала для этого применялись лампы с разрядом в парах металла потребляемой мощностью 10кВт, выполненные в виде прожекторов. В дальнейшем, в связи с дефицитом свободного места в месте расположения видеокамер и слепящего действия прожекторов, стали использовать систему на базе диодного лазера. Эта система потребляет мощность не больше 15 Вт. При этом луч лазера совмещается с полем зрения камеры.

У обеих систем германских фирм также недостаточен диапазон температур. Они функционируют от -10С до +40С.

Для работы в наших условиях необходим больший диапазон температур: от - 50оС до +55оС. Еще одним необходимым требованием был диапазон измерений параметров контактной сети. Большинство зарубежных диагностических систем имеет диапазон измерения по высоте от 5600 до 6500 мм над уровнем головок рельс (УГР) и ±400 мм от оси пути, тогда как в Украине стандартом принят диапазон от 5550мм до 6900мм по высоте подвеса и ±600 мм по горизонтальному смещению от оси пути. В 1996 году в России был спроектирован и выпущен вагон измерительный контактной сети (ВИКС) НИИЭФА. Вагон позволяет выполнять все необходимые для диагностирования состояния контактной сети измерения. Однако, его высокая стоимость (примерно 2,4 млн.грн.), не позволяет приобретать вагоны в достаточном количестве. Другим способом решения является измерение параметров подвеса контактного провода вручную. Но это занимает много времени. Альтернативой этим методам является Устройство слежения за параметрами контактного провода (УСПКП), предназначенное для установки на монтажных автомотрисах, имеющихся в достаточном количестве.

1.1 Вагоны-лаборатории испытаний контактной сети (ВИКС ЦЭ)

ООО "НИИЭФА-ЭНЕРГО" разрабатывает и изготавливает вагоны-лаборатории различного назначения. Вагоны-лаборатории изготавливаются на базе цельнометаллических купейных вагонов путем перепланировки и оснащения специальным оборудованием.

В настоящее время вагонами-лабораториями производства ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» оснащены четырнадцать железных дорог России и железная дорога Белоруссии,Украины.

Вагон-лаборатория испытаний контактной сети (ВИКС ЦЭ) нового поколения имеет следующие основные признаки:

Полная автоматизация измерений и контроля параметров контактной сети, достигаемая компьютеризацией всех систем диагностики и оформлением сводной документации по результатам инспекций.

Преимущественно бесконтактные методы измерений параметров подвески контактной сети, не требующие использования измерительного токоприемника.

Широкое использование волоконно-оптических линий передачи информации и датчиков, исключающих необходимость применения в ВИКС ЦЭ высоковольтной камеры.

Автоматическая привязка к месту измерений с помощью аппаратных и программных средств.

Мощная энергетика и значительные ресурсы вычислительного комплекса, обеспечивающие возможность дальнейшего развития диагностических систем вагона.

Вагон-лаборатория оснащен современной аппаратурой, выполняющей следующие диагностические функции:

. Бесконтактные измерения с погрешностью не более ±10 мм из-под крыши вагона высоты подвески и положения в плане от одного до четырех контактных проводов, включая отходящие, с помощью стереотелевизионной системы.

Измерения этих параметров обеспечиваются при движении со скоростью, ограничиваемой только допустимой скоростью вагона-носителя, при любой погоде, кроме условий, исключающих визуальную видимость объектов наблюдения.

Средством измерения является стереотелевизионная система (СТВС), использующая три цифровые линейные телекамеры с встроенными сигнальными микропроцессорами, в которых выполняются алгоритмы отстройки от фона, выделения интересующих объектов и определения их угловых положений. Данные о положении объекта с каждой из камер передаются в ИВК, рассчитывающий высоту и смещение контактного провода.

Телекамеры защищены от воздействий внешней среды вращающимися иллюминаторами, а в нерабочем положении - герметичной заслонкой с приводом изнутри вагона.

Стереотелевизионная система для измерения положения контактного провода

. Измерения высоты основных стержней фиксаторов с погрешностью ±10 мм осуществляются датчиками, размещенными вдоль бортов вагона

Средством измерения высоты основных стержней фиксаторов являются две дальнометрические системы с двумя линейными цифровыми телекамерами. Поля зрения камер ориентированы вдоль оси пути. Камеры имеют встроенные системы адаптации к изменяющимся условиям освещенности и работают с негативным сигналом днем и позитивным ночью. Для работы в ночном режиме используется подсветка с помощью осветителя с галогенными лампами накаливания.

Датчик измерения высоты фиксаторов

. Измерения износа контактного провода (до четырех в подвеске) в диапазоне сечений провода 0-50% от номинального с погрешностью не более ±3% номинального сечения при продольном разрешении не более 25 мм, при скорости движения вагона 90 км/ч.

Датчик износа смонтирован на специальном измерительном полозе и представляет собой систему из четырёх линейных цифровых телекамер и инфракрасных светодиодных осветителей. Передача данных в ИВК осуществляется по оптоволоконному кабелю. Датчик предназначен для работы в тёмное время суток.

Датчик износа, установленный на токоприемнике

. Измерения силы нажатия токоприемника на контактный провод в пределах 40 - 400 Н с погрешностью не более ±5%.

Средства измерений - датчики нажатия на основе тензочувствительных элементов. Усилие нажатия передается на тензочувствительные элементы через дополнительный измерительный полоз.

. Измерения вертикальных ускорений для учета массы измерительного полоза токоприемника при измерениях нажатия (два акселерометра расположены по краям полоза) и продольных ускорений в горизонтальной плоскости для регистрации ударов и подбоев (один акселерометр расположен в середине полоза).

. Контроль положения дополнительного стержня фиксатора, контроль сопряжения воздушных стрелок.

Первичными преобразователями являются электромеханические датчики подхватов, расположенные на измерительном токоприемнике

Измерительный токоприемник используется для измерения нажатия и напряжения на контактном проводе, для контроля высоты дополнительного стержня фиксатора и сопряжений воздушных стрелок, для фиксации ударов токоприемника.

Измерительный токоприемник

. Измерения напряжения на контактном проводе (3,3 кВ постоянного и 27 кВ переменного тока с погрешностью не более ±1%).

Первичный измерительный преобразователь - универсальный резистивный компенсированный делитель напряжения.

Высоковольтная развязка аппаратуры, регистрирующей ускорения, напряжение на контактном проводе, нажатие осуществляется с помощью мультиплексируемой цифровой оптоволоконной линии связи (эта же линия передает дискретные сигналы от датчиков подхватов).

. Тепловизионный контроль состояния контактной сети.

Тепловизионный контроль состояния контактной сети осуществляется с помощью высокочувствительной, быстродействующей, компьютеризированной системы на базе ИК-камеры ТН7102 фирмы NEC (Япония), установленной на вышке ВИКС ЦЭ. Система позволяет записывать и обрабатывать тепловизионную информацию, передаваемую ИК камерой, по результатам которой определяются дефектные элементы контактной сети. На рис.1.3 представлено термоизображение дефектного обвода усиливающего провода на участке контактной сети постоянного тока.

Рис. 1.3. Изменение температуры несущего троса по его длине (повышенная в зоне стыкового зажима) и его двумерное изображение (кривая изменения температуры)

Термоизображение дефектного обвода усиливающего провода на участке контактной сети постоянного тока.

.Измерения скорости движения вагона в пределах 0 - 200 км/ч и пройденного им пути с погрешностью не более ±1%.

Средство измерений - устройство с датчиками ЭДС Холла, устанавливаемое на буксе колесной пары.

. Измерения перемещений кузова вагона относительно уровня головки рельса в пределах 0-150 мм с погрешностью не более ±2%.

Средство измерений - датчики с вращающимися трансформаторами с тросовым приводом и встроенными аналого-цифровыми преобразователями (АЦП).

. Измерения возвышения головки наружного рельса в пределах 0-200 мм с погрешностью не более ±1%.

Результат получается при выполнении совокупных измерений по п.10 и отклонений пола кузова вагона от истинного горизонта лазерной гировертикалью.

. Измерения температуры окружающей среды (электронный термометр).

. Фиксация визуальных показателей с помощью специальной клавиатуры с регистрацией в компьютере.

Аппаратура и программное обеспечение ВИКС ЦЭ позволяют решать следующие задачи:

Хранение в памяти компьютера данных нормативных журналов.

Анализ поступающих данных в реальном времени и фиксация отклонений от правил содержания контактной подвески, расчёт оценки в баллах состояния контактной подвески на каждом участке по утверждённой методике.

Возможность составления в памяти компьютера маршрута инспекционного объезда, во время которого производится автоматическая нумерация опор, привязка к пути, закрытие и открытие файлов данных; оператору предоставляется информация о названии перегона или станции, текущем номере опоры; осуществляется распечатка замеченных отклонений.

Дополнение видеозаписи с телекамеры в смотровой вышке титрами с информацией о названии перегона, текущем номере опоры, высоте, зигзаге и выносе контактного провода, скорости движения, температуре окружающего воздуха.

Синхронный просмотр видеозаписи и данных, записанных в компьютер.

.1.1 Устройство для слежения за параметрами контактного провода для автомотрис АДМ-1 (УСП КП)

Устройство для слежения за параметрами контактного провода для автомотрис АДМ-1 предназначено для бесконтактного измерения геометрических параметров подвеса контактных проводов электрифицированных железных дорог.

Преимуществами разработанного устройства являются:

Бесконтактное измерение высоты подвеса контактных проводов и положения в плане при количестве проводов от одного до четырех с погрешностью ±20 мм.

Автоматическая привязка к точке измерений с помощью аппаратных и программных средств.

Сохранение данных измерений в файле с возможностью последующих просмотра и анализа.

Автоматизированное обнаружение аварийных отклонений в параметрах контактной подвески и сигнализация.

Блок оптико-механический, установленный на капоте автомотрисы АДМ-1

ТЕХНИЧЕСКИЕ характеристики

Габариты блока оптико-механического, мм, не более 1460х490х220

масса, кг, не более 41

Габариты датчика боковых перемещений, мм, не более 400х150х150

масса, кг, не более 14

Габариты блока электроники, мм, не более 400х350х300

масса, кг, не более 23

Температура хранения, °С от минус 50 до плюс 50 °С

Срок службы, лет, н е менее 15

Количество измеряемых контактных проводов (КП) одновременно, шт., не более 4

Диапазон измерения высоты КП над уровнем головок рельс, мм от 5400 до 6900

Диапазон измеряемого положения КП относительно оси токоприемника, мм от минус 600 до плюс 600

Дискретность измерений по длине провода при скорости движения автомотрисы до 80 км/ч, м, не более 1

Абсолютная погрешность измерения высоты подвеса и положения КП с учетом боковых перемещений кузова автомотрисы, мм ±20

СОСТАВ УСП КП:

Блок оптико-механический;

Два датчика боковых перемещений;

Датчик скорости ;

Блок электроники ;

Пульт управления;

Комплект монтажных частей и соединительные кабели.

 

2 НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПАРАМЕТРАМИ КОНТАКТНОГО ПРОВОДА

Усп кп предназначено для бесконтактного измерения геометрических параметров подвеса контактных проводов электрифицированных участков железных дорог, записи полученных параметров на устройство хранения информации и их отображения на мониторе рабочего места оператора УСП КП.

2.1 Технические характеристики и условия эксплуатации

Аппаратура УСП КП осуществляет:

.Бесконтактное измерение текущего положения высоты контактных проводов над уровнем верха головок рельсов при количестве проводов от одного до четырех в диапазоне от 5500 до 6900 мм с погрешностью ± 20 мм;

.Бесконтактное измерение текущего положения контактных проводов (смещение и вынос) в плане при количестве проводов от одного до четырех в диапазоне ± 600 мм с погрешностью ± 20 мм;

.Автоматическую или ручную с пульта управления отметку положения опор контактной сети;

.Бесконтактное измерение высоты подвеса в точках фиксации на опорах контактных проводов над УГР при количестве проводов от одного до четырех в диапазоне от 5500 до 6900 мм с погрешностью не хуже ± 20 мм;

.Бесконтактное измерение горизонтального смещения от оси пути в точках фиксации на опорах контактных проводов в плане при количестве проводов от одного до четырех в диапазоне ± 600 мм с погрешностью не хуже ± 20 мм;

.Дискретность измерений по длине провода при скорости движения автомотрисы до 80 км/ч, - не менее 1 м

.Измерение скорости движения автомотрисы АДМ в диапазоне от 0 до 80 км/ч с погрешностью не хуже ±1 км/ч;

.Измерение пройденного автомотрисой пути с относительной погрешностью не хуже 0,1%;

.Измерение температуры наружного воздуха в диапазоне от минус 50 до +500С с погрешностью не более ±10С (датчик температуры наружного воздуха устанавливается в вариантном исполнении УСП КП);

.Термостабилизацию оптико-механического блока.

Программное обеспечение УСП КП позволяет выполнять следующие функции:

1.Автоматическую проверку аппаратной части УСП КП при запуске программы и в процессе работы с отображением результатов проверки на мониторе рабочего места оператора УСП КП;

.Выбор и управление режимами работы УСП КП;

.Обслуживание аппаратной части УСП КП и расчет параметров контактной сети в режиме измерения;

.Привязку результатов измерений к показаниям датчика скорости и пройденного пути, точкам фиксации контактного провода;

.Отображение измеренных параметров контактной сети на мониторе рабочего места оператора УСП КП в графическом и алфавитно-цифровом виде в реальном масштабе времени;

.Запись измеренных параметров контактной сети на устройство хранения информации с формированием архива;

.Регистрацию отклонений измеренных параметров контактной сети от нормативных значений в реальном масштабе времени во время проведения инспекции участков контактной сети.

 

.2 Состав УСП КП

В состав УСП КП входят:

(см. схему электрическую структурную УСП КП ).

.Блок оптико-механический (БОМ);

.Два датчика боковых перемещений (ДБП);

.Датчик температуры (ДТ) (датчик температуры наружного воздуха устанавливается в вариантном исполнении УСП КП);

.Датчик скорости (датчик угла поворота Л178/1.2) (ДС);

.Блок электроники (БЭ);

.Пульт управления (ПУ);

.3 Теоретические предпосылки

В соответствии с ОСТ 32.204 - 2002 «Арматура контактной сети электрифицированных железных дорог. Общие технические условия» качество арматуры, предназначенной для электрического соединения проводов (стыковые, соединительные, питающие и переходные зажимы), определяется, в частности, коэффициентом дефектности Kd по превышению температуры электрического контакта или ответвления, выполненного с помощью этой арматуры.

Коэффициент дефектности Kd определяется отношением удельного теплового потока в контактном соединении или ответвлении к удельному тепловому потоку на проводе вне арматуры. Удельный тепловой поток с поверхности вследствие теплоотдачи в окружающую среду и теплового излучения определяется выражением, Вт/м2:

= a(T - T0),

где a - эффективный коэффициент теплоотдачи с поверхности; Т - температура поверхности; Т0 - температура окружающего воздуха.

Тогда коэффициент дефектности

Kd = DTc / DTпр,

где DТс и DТпр - превышение температуры соответственно соединительной или ответвительной арматуры и соединяемого или ответвляемого провода вне арматуры (на расстоянии не менее 1 м от зажима) над температурой окружающей среды при протекании по ним одного и того же тока.

С другой стороны, учитывая известное выражение для количества теплоты, можно записать

Kd = (I2Rc/I2Rпр) = Rc/Rпр,

где I - сила тока; Rc и Rпр - электрическое сопротивление соответственно соединительной арматуры и провода.

В общем случае техническое состояние электрического контактного соединения является функцией тока, площади контактного соединения, момента затяжки (для болтового соединения), а также зависит от наличия коррозии, нагара и т. д. Таким образом, определяя соотношение превышений температур (1) с помощью тепловизора, можно косвенно оценить техническое состояние контактного соединения с учетом влияющих на него факторов, а также используя выражение (2).

Контактные соединения рекомендуется считать нормальными, если Kd < 2 - для соединений «медь - медь», Kd < 4 - для соединений «медь - алюминий» и Kd < 6 - для соединений «алюминий - алюминий». Отмечается, что к подобным рекомендациям следует относиться очень осторожно. Так, простой расчет показывает, что если температура окружающей среды +20 °C и превышение температуры провода над ней равно +40 °C, то при Kd = 6 для алюминия превышение температуры контактного соединения над температурой воздуха составит 240 °C. Абсолютная температура зажима достигнет 260 °C, а при такой температуре зажим и соединяемые провода потеряют прочность и разрушатся.

В энергетике согласно нормам испытаний [3] принято оценивать состояние контактного соединения следующим образом: при Kd < 1,2 - начальная степень неисправности, необходим постоянный контроль; 1,2 £ Kd £ 1,5 - развивающийся дефект, следует принимать меры по устранению неисправности при ближайшем выводе оборудования из работы; Kd > 1,5 - аварийный дефект, требуется немедленное устранение или замена арматуры.

.4 Стендовые испытания

Для оценки предельных значений Kd в ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО» были проведены специальные стендовые испытания различной арматуры контактной сети при широком диапазоне изменения токовой нагрузки. Установлено, что Kd существенно зависит от тока, протекающего по соответствующему контактному соединению. Так, в диапазоне нагрузок от 100 до 300 А (плотность тока 1 - 3 А/мм2) состояние контактных соединений «медь - медь» можно оценивать как нормальное при Kd=1,2¸1,7. Аварийному состоянию этих соединений для данного диапазона нагрузок соответствовал Kd > 2,5. Однако стендовые испытания имитировали только один вид дефекта (ослабление болтовых соединений) и не учитывали реальных условий эксплуатации: геометрические характеристики, распределение токов, силу ветра, влияние атмосферных условий и т. д.

2.5 Устройство и работа УСП КП

 

.5.1 Принцип работы УСП КП

В основу работы УСП КП положен стереоскопический принцип определения положения объекта в пространстве, основанный на измерении углового положения (угла визирования) объекта относительно осей оптических систем трех разнесенных в пространстве на некоторое базовое расстояние телевизионных (ТВ) камер.

В качестве основного элемента новой системы выбрана тепловизионная (иначе инфракрасная - ИК) камера ТН7102 фирмы Nec San-ei (Япония - США), которая поддерживает интерфейс в стандартах PAL/NТSC, IEEE 1394 (скоростной цифровой порт).

В качестве детектора использован матричный неохлаждаемый микроболометр, содержащий 320240 элементов. Питание камеры осуществляется либо от аккумуляторной батареи напряжением 12 В в течение 1,5 ч без подзаряда, либо от сети 220 или 110 В.

В камере ТН7102 предусмотрены полная автоматическая установка фокуса, чувствительности, температурного диапазона, автоматическая коррекция на внешнюю оптику и пропускание атмосферы. Герметичный титановый корпус позволяет использовать камеру в тяжелых климатических условиях, обеспечивает ее высокую стойкость к ударам (30g) и вибрациям (3g). Благодаря длинноволновому диапазону система устойчиво работает в сложных погодных условиях.

При этом оси оптических систем всех трех камер сориентированы так, что лежат в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению движения автомотрисы. Поля зрения оптических приемников камер с фоточувствительными ПЗС линейками повернуты так, что лежат в одной плоскости с осями оптических систем.

Начало лучей визирования КП каждой камерой определяется положением некоторой узловой точки в центре входного зрачка объектива оптической системы камеры. Узловые точки ТВ камер размещаются на одной линии поперек автомотрисы параллельно плоскости капота автомотрисы на расстоянии S (базовое расстояние) друг от друга (рис. 2.1), причем узловая точка центральной камеры размещается в диаметральной плоскости кузова автомотрисы.

Значения измеренных углов визирования КП крайними камерами aЛ (левая камера) и aП (правая камера) при известном базовом расстоянии S позволяют вычислить высоту контактного провода над линией, соединяющей узловые точки камер (базой ТВ системы) НКП и его смещение относительно диаметральной плоскости кузова автомотрисы LКП по простым формулам:

. (1)

Центральная камера предназначена для выявления и отбрасывания ложных объектов (артефактов), возникающих в точках пересечения лучей визирования, при нахождении в полях зрения камер более одного объекта. Процедура ведется с использованием неравенства:

, (2)

где aЦ - угол визирования объекта (КП) центральной камерой телевизионной системы; А - величина, определяемая качеством сведения камер.

Рисунок 2.1 - Положение контактного провода относительно ТВ камер

Далее осуществляется пересчет полученных значений высоты и смещения КП в координаты КП относительно положения головок рельсов железнодорожного пути с использованием информации от датчиков боковых перемещений кузова автомотрисы относительно колесной пары ходовой тележки.

Левая и правая ТВ камеры содержат в своем составе фотодиодные фотоприемники датчика опор контактной сети. Поля зрения фотоприемников лежат в одной плоскости с осями оптических систем ТВ камер и сориентированы так, что при движении автомотрисы в них попадают изображения стержней основных фиксаторов опор контактной сети и не попадают изображения контактных проводов.

На основании информации получаемой от ДС производится привязка к координатам пути, определение скорости и направления движения.

.5.2 Контроль электротехнических установок с помощью инфракрасной термографии

В железнодорожных электрических установках, промышленности и в энергетических компаниях контроль электротехнических установок с помощью инфракрасных измерений стал обычным элементом системы профилактических испытаний. Этот метод находит такое широкое применение благодаря экономичности, универсальности и достоверности результатов измерения.

Тепловизионные измерения в электрических распределительных устройствах всех классов напряжения энергетические компании применяют уже более 20 лет как классический метод технической диагностики. На промышленных предприятиях высокая эксплуатационная готовность электрических установок, а следовательно, и систем электроснабжения обеспечивается благодаря регулярному контролю с помощью высокопроизводительных систем на базе инфракрасной техники.

Эти методы могут быть использованы и уже частично применяются для профилактических работ по техническому обслуживанию устройств тягового электроснабжения дальних и пригородных линий, городских железных дорог, метрополитена и трамвая. Возможна разработка единого метода профилактического контроля трансформаторов, секционных выключателей, выпрямителей или контактных подвесок. С помощью инфракрасных устройств возможны также измерения на токоприемниках с угольными вставками. Уже после вторых термографических испытаний доля отказов компонентов электротехнических устройств снижается на 80 %.

Указанные испытания должны также проводиться перед сдачей в эксплуатацию новых электротехнических устройств. Профилактические испытания инфракрасными методами значительно снижают опасность возникновения пожаров и поэтому фигурируют во многих противопожарных инструкциях как обязательные.

Цели применения и полезный эффект

Тепловидение, или термография, представляет собой удобный и точный метод измерений и делает возможным исследование и оценку состояния электротехнических установок, что нельзя было реализовать традиционными средствами. Некоторые виды измерений выполнялись, но требовали значительных затрат рабочего времени и средств. Тепловизионные измерения проводятся на работающем оборудовании, т. е. когда установки находятся под напряжением. Термография относится к разряду методов обеспечения безопасности и согласно стандарту DIN VDE 0105 должна использоваться для регулярно проводимых ревизий с целью:

документирования состояния установок и оценки потенциальных рисков;

ранней локализации слабых мест и повреждений;

повышения эксплуатационной готовности и надежности установок;

исключения возможности сопутствующих отказов при аварийных ситуациях;

снижения возможности пожара и несчастных случаев с людьми.

Подробное описание термографических приборов для контроля электротехнических установок приведено в проекте стандарта VdS 2858.

Термография не заменяет обязательных испытаний, проводимых другими методами, а также осмотров, проверки работоспособности и измерения токовой нагрузки, которые должны проводиться в рамках регулярных профилактических испытаний. Контроль плотности винтовых и болтовых соединений с помощью термографии позволяет выявить недостаточную затяжку и своевременно устранить слабое место. Как правило, для обеспечения длительной работоспособности присоединения контроль производится путем полной разборки соединения, зачистки контактных поверхностей, нанесения защитной смазки и последующей затяжки, желательно динамометрическим ключом.

Термографические системы

После открытия инфракрасного излучения в 1800 г. и создания первой инфракрасной камеры в 1929 г. эта техника претерпела значительные изменения. После нефтяного кризиса в 1973 г. интерес к инфракрасной технике значительно повысился в связи с тем, что с ее помощью стало возможным определение мест утечек тепла в зданиях и промышленных установках. Именно в этот период инфракрасная техника получила широкую известность.

Первая промышленно изготовленная инфракрасная камера, дающая тепловизионное изображение, появилась в 1960 г. в Швеции. Она весила 43 кг и охлаждалась жидким азотом. С течением времени камеры становились более легкими и высокопроизводительными. В конце 1980-х годов была создана камера, которая не требовала охлаждения жидким азотом, а использовала такие наиболее современные по тому времени и компактные системы, как охладитель Стирлинга или термоэлектрическое устройство охлаждения, работающее на базе использования эффекта Пельтье. Благодаря этому камера значительно упростилась и стала удобнее в эксплуатации. Камеры этого поколения относились к разряду сканирующих. Это значит, что снимаемое тепловизионное изображение с помощью оптики, зеркал и системы призм зондировалось лучом по горизонтали и вертикали. При этом сигнал от каждой точки изображения воспринимался глубокоохлаждаемым детектором и усиливался с помощью электронной схемы. Благодаря частоте повторения изображения 20 Гц человеческий глаз так же, как и в случае телевизионного изображения, не фиксирует процесса сканирования и поэтому воспринимает целостную картину.

Современные термографические системы не требуют охлаждения. Размеры термографической камеры не больше, чем видеокамеры, масса 2,5 кг, что обеспечивает большую гибкость ее применения. В качестве чувствительного элемента в ней используется микроболометр, не требующий охлаждения. С помощью оптики он создает инфракрасное изображение, качество которого приближается к фотографии благодаря высокой разрешающей способности. В камере могут отображаться объекты, имеющие температуру от -40 до +2000 °C с частотой повторения изображения 50 Гц.

С помощью современной инфракрасной камеры возможно также получение изображений движущихся объектов. Как и в фотоаппарате, камера обеспечивает возможность увеличения отдельных фрагментов изображения. Однако здесь не используется объектив с изменяемым фокусным расстоянием. Применяемые в термографической камере объективы с постоянным фокусным расстоянием калибруются по температуре.

Принцип действия камеры заключается в том, что инфракрасные лучи, испускаемые любым предметом при температуре выше абсолютного нуля, через специальную оптику и микроболометр воспринимаются камерой. Получаемые сигналы усиливаются, обрабатываются и передаются на цветной видеомонитор. Имеющееся в камере микропроцессорное устройство присваивает определенный цвет каждой точке изображения, соответствующей одному результату измерения температуры. Совокупность этих точек образует термографическое изображение объекта. Полученное изображение оценивается и помещается в память.

Цифровое термографическое изображение получают с помощью специального программного обеспечения. В результате термографического контроля электротехнических установок клиент получает отчет с локализацией слабых мест, подтверждаемой цифровыми фотографиями. Для оценки степени повреждений разработана система их классификации, используемая компаниями, эксплуатирующими электротехнические установки.

Примеры применения Установки низкого напряжения, места соединения медных и алюминиевых шин.

При термографических измерениях в установках низкого напряжения часто обнаруживают, что в местах соединения шин температура значительно выше, чем в удаленных от них зонах.

Измерения, проведенные в одной из таких установок, показали, что в одном из шинных соединений температура значительно выше, чем в других. Условия эксплуатации позволили устранить обнаруженный дефект лишь через год. За это время при неизменной нагрузке температура увеличилась вдвое и достигла 136 °C. Пересчет результатов измерений на номинальную нагрузку показал, что температура могла вырасти до 300 °C (таблица).

Режимы нагрузки и результаты термографических измерений в установке низкого напряжения

Параметр ШинаL2 L3

Номинальный ток, А 1000

Ток во время измерений, А 500

Нагрузка, % 50

Максимальная температура объекта, °C 136 35

Измеренное превышение температуры, К 101 -

Возможная температура при номинальном токе, °C 300 -

Группа дефекта по четырехбалльной шкале 4 -

При проведении ремонта выяснилось, что на обеих контактных поверхностях соединения имели место изменение цвета и окисление.

Трансформаторы

При термографическом контроле трансформатора 20/0,4 кВ было обнаружено, что температура на одном из высоковольтных вводов на 30 К выше, чем на других. Анализ полученного термографического изображения позволил сделать вывод о том, что дефект находится внутри бака. Результаты химического анализа газов в баке подтвердили это предположение. На основании полученных данных трансформатор был выведен в ремонт во избежание более тяжелых повреждений.

Благодаря термографическому контролю трансформатора 110/10 кВ удалось локализовать еще более серьезный дефект. При вскрытии бака обнаружилось, что винтовое крепление внутренней шины к токовводу за время многолетней эксплуатации ослабло. В результате медный соединитель перегорел, что могло привести к полному выходу и даже разрушению трансформатора. Расчеты, выполненные специалистами, показали, что благодаря термографическому контролю удалось избежать затрат, которые могли составить 0,5 - 0,7 млн. евро.

Низковольтные установки малой мощности, клеммные колодки, предохранители.

Нередко электрические установки выходят из строя из-за дефектов, которые трудно обнаружить, например в результате нагрева винтового соединения в клеммной колодке. Такой дефект не был обнаружен при визуальном осмотре, так как пластмассовый изолирующий наконечник еще не изменил своего цвета. Причиной было ослабление винтового соединения, которое привело к повышению температуры до 94 °C. Поскольку такие дефекты трудно обнаружить невооруженным глазом, они могут быть локализированы лишь с помощью термографического контроля. Этот метод позволяет обнаружить ослабление винтов в клеммной колодке еще в начальной стадии, благодаря чему на устранение дефекта не потребуется значительных затрат времени.

При термографическом контроле распределительного щита было обнаружено повышение температуры прижимной пружины предохранителя и связанного с ним вывода автоматического выключателя. Эти дефекты также не были замечены при осмотре. Температура пружинного контакта предохранителя составляла уже 403 °C, в результате чего на металле появились цвета побежалости, а пластмассовая колодка заметно деформировалась.

Если температура на каком-либо элементе схемы повышается до такого уровня, как в рассмотренном примере, он обязательно подлежит замене, так как образовавшийся в данном случае на предохранителе слой окиси значительно повышает переходное сопротивление.

Нагрев выводов автомата защиты также способен привести к его отказу, что может вызвать аварийное отключение всей установки.

Установки среднего напряжения.

В сетях среднего уровня напряжения также возможны отказы, вызывающие недопустимый нагрев элементов схемы. В таких установках в текущей эксплуатации невозможен иной контроль, кроме осмотров. Более детальная проверка проводится только при полном снятии напряжения. Если она отключается в результате аварии, это может вызвать остановку отдельных производств или всего предприятия.

В связи с этим очевидно, что и в установках среднего уровня напряжения необходим регулярный термографический контроль. Оборудование, экранированное металлическим кожухом, контролировать этим методом без вскрытия экрана нельзя. В распределительных устройствах есть ячейки, которые невозможно открыть, если они находятся под напряжением. Их оборудуют специальным глазком, через который можно вести термографические измерения.

В ходе термографического контроля трансформатора тока в сети напряжением 20 кВ было обнаружено повышение температуры на его выводах. Последующий осмотр этих элементов показал, что они находятся в нормальном техническом состоянии. Отсюда был сделан вывод, что дефект находится внутри. Его нельзя было обнаружить при осмотре и устранить путем затяжки винтового соединения. Внутренний дефект трансформатора тока, корпус которого отформован из литьевой смолы, мог привести к взрыву под действием накопившихся газов.

Высоковольтные установки

Высоковольтные установки, как правило, являются компонентами открытых распределительных устройств, поэтому они постоянно подвержены влиянию жары, мороза, влажности и других природных факторов. Здесь также возможен только зрительный контроль, т. е. регулярные осмотры оборудования. В системе тягового электроснабжения распределительным устройствам напряжением 110 кВ, расположенным на подстанциях, которые питают линии тягового электроснабжения большой протяженности, уделяется особое внимание. В случае выпадения такого устройства прерывается эксплуатационный процесс на больших участках железнодорожных линий.

Организация текущего содержания оборудования по его состоянию будет наиболее эффективна в случае использования методов термографического контроля, которые обеспечивают быструю и надежную помощь, не требующую больших затрат.

В распределительном устройстве напряжением 110 кВ при термографическом исследовании комбинированного трансформатора тока было обнаружено местное повышение температуры на 10 К. Измерение проводилось при нагрузке, составлявшей 60 % номинальной. Интерполирующий расчет показал, что при номинальной нагрузке температура повысилась бы до 70 °C.

С помощью термографического контроля высоковольтной линии напряжением 110 кВ удалось обнаружить лопнувшую соединительную клемму алюминиевого провода. При нагрузке, составлявшей 20 % номинальной, температура клеммы была 61 °C. Это значит, что при полной нагрузке она достигла бы 360 °C. Без использования термографии дефект могли бы заметить лишь при плавлении алюминиевой клеммы.

Выводы

С точки зрения надежности и безопасности электрифицированных железных дорог и электротехнических установок польза термографических измерений несомненна. Во всех распределительных устройствах под действием высоких передаваемых нагрузок и значительных переходных сопротивлений в соединениях возможен местный перегрев элементов оборудования, который может привести к искрению, загоранию и оплавлению. Любое из используемых разъемных соединений (винтовое, штекерное или прессовое) может оказаться дефектным. С помощью термографической техники можно быстро и надежно контролировать винтовые или штекерные соединения трансформаторной ошиновки, опрессованные кабельные наконечники или соединения несущего троса контактной подвески, места стыковки шин и т. д. Термография делает видимым то, что недоступно человеческому глазу. Локализация дефектов позволяет оперативно устранять их и тем самым предотвращать более тяжелые аварии.

.5.3 Перспективы создания компьютеризированной системы диагностирования изоляторов контактной сети по ультрафиолетовому излучению

Из статистических данных Департамента электрификации и электроснабжения ОАО «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД») и опыта эксплуатации следует, что количество нарушений технического состояния контактной сети (число отказов) распределяется следующим образом: провода и тросы - 22,8 %, изоляторы - 24,5 %, зажимы и детали - 16,3 %, воздушные стрелки - 10,4 %, поддерживающие конструкции - 9,5 %, струны - 5,1 %. На долю изоляторов приходится почти четверть всех отказов контактной сети (КС). Анализ, выполненный специалистами департамента, показывает, что появление неисправностей КС, включая дефекты изоляторов, в значительной степени объясняется недостаточностью предупредительных мер, принимаемых работниками дистанций электроснабжения, низкой эффективностью и недостаточным использованием технических средств диагностирования.

Метод диагностирования по ультрафиолетовому излучению.

Диагностирование изоляторов по ультрафиолетовому (УФ) излучению основано на выявлении поверхностных частичных (ПЧ) разрядов и короны, возникающих на изоляторах в месте появления дефекта. Для этого используется зависимость силы света ПЧ-разрядов в УФ-диапазоне спектра от приложенного напряжения. При напряжении, большем порогового значения, соответствующего возникновению разрядов, сила света пропорциональна пятой степени величины приложенного напряжения. Этим объясняется высокая чувствительность метода диагностирования по УФ-излучению (УФ-метода). Небольшие перераспределения напряжения вдоль гирлянды изоляторов, связанные с наличием нулевых изоляторов, приводят к резкому увеличению силы света ПЧ-разряда или к возникновению таких разрядов. Для изоляторов контактной сети, работающих в атмосферных условиях, возникновение короны и ПЧ-разрядов исключить полностью невозможно. Интенсивность разрядных процессов увеличивается по мере снижения изолирующей способности изолятора вследствие появления дефектов (сколы, повреждение глазури, трещины, нарушение цементной заделки пестика, наличие открытой микроскопической пористости и др.), загрязнения и увлажнения внешних поверхностей. Возникновение или увеличение интенсивности короны и ПЧ-разрядов можно использовать для косвенной оценки изолирующей способности и УФ-дефектоскопии изоляторов контактной сети.

Метод диагностирования, основанный на визуализации электромагнитного излучения при возникновении ПЧ-разрядов и короны в УФ-диапазоне спектра, хорошо известен и применяется для выявления в эксплуатации повреждений высоковольтного электрооборудования и ЛЭП. По производительности, наглядности диагностической информации УФ-метод имеет несомненные преимущества перед ультразвуковым радиолокационным и другими методами функциональной дистанционной диагностики изоляторов контактной сети.

До настоящего времени аппаратная реализация этого метода в основном базировалась на отечественном электронном оптическом УФ-дефектоскопе типа «Филин 6», который имеет ряд существенных недостатков, определяющих его достаточно ограниченное применение. К ним относятся прежде всего низкая чувствительность, невозможность работы в дневное время, недостаточно наглядная информация. Дефектоскоп можно использовать применительно к оборудованию, работающему на напряжении 50 - 100 кВ и выше, что неприемлемо для диагностирования изоляторов КС. Кроме того, прибор «Филин 6» не позволяет проводить скоростные цифровые УФ-измерения на базе вагона для испытаний контактной сети (ВИКС).

Двухспектральная УФ-камера DayCorII.

В 2002 г. на мировом рынке диагностического оборудования появилась двухспектральная (со встроенными УФ- и видеоканалами) камера DayCorII (OFIL Ltd., производство Израиль) последнего поколения (далее по тексту УФ-камера). Камера получает питание от аккумулятора напряжением 12 В, продолжительность работы которого составляет 3 ч.

Основные технические характеристики УФ-камеры DayCorII

Подавление солнечного света в УФ-канале Полное

Поле зрения H·V, град. 5·3,75

Разнесение УФ и видимого изображения, мм, при расстоянии от камеры до объекта 50 м 50

Фокусное расстояние, м от 3 до бесконечности

Минимальная интенсивность УФ-излучения, Вт/см2 3·10-18

Минимальный разряд, пКл, фиксируемый камерой на расстоянии 8 м 1,5 - 2

Рекомендуемое напряжение объекта, кВ более 15

Видеостандарты PAL или NTSC

Возможное увеличение видимого изображения:

оптическое

двукратное

программное

восьмикратное

Рабочая освещенность в сумерки, лк 1

Размер ПЗС матрицы видеокамеры, мм 752·582

Дисплей LCD:

разрешение, пиксель

·234

яркость, Кд/м2

Число градаций усиления УФ-канала (ручное регулирование) 25

Объем памяти съемной карты для записи изображений, Гб 1

Потребляемая энергия, Вт 16

Масса, кг 5,5

Габариты L·W·H, мм 250·170·150

Рабочая температура, °C от -20 до +55

Камера DayCorII комплектуется универсальным адаптером AC/12V DC, двумя аккумуляторными батареями NiMH мощностью 50 Вт, интенсивным зарядным устройством для четырех аккумуляторов; в комплект входят также жилет для переноски с сумкой для батарей и специальный чемодан для камеры

Предусмотрены автоматическая и ручная фокусировка видимого и УФ-каналов, автоматическая и ручная экспозиция.

По техническим и эксплуатационным характеристикам УФ-камера (рис. 1) является наиболее современной и чувствительной к УФ-излучениям короны при дневном свете. За рубежом ее успешно используют для диагностирования изоляторов ЛЭП с вертолета, при осмотрах трансформаторов, обмоток электромашин на напряжение от 6 кВ и выше; она находит применение и в других отраслях промышленности. УФ-камера позволяет производить диагностирование как при полном дневном, так и при ночном освещении, а также в условиях плохой погоды: туман, слабый дождь.

Рис. 2.2. Вид сбоку и сзади тепловизионной камеры ТН7102

Следует отметить, что УФ-дефектоскоп «Филин 6» не обеспечивает получения четкого изображения объекта и разрядов в условиях дневного освещения и при атмосферных осадках даже при напряжении 100 кВ. Это объясняется тем, что его чувствительность в 700 - 1000 раз меньше, чем камеры DayCorII.

Камера DayCorII является биспектральной: она содержит УФ- и видеокамеры, каждая из которых работает в своем оптимальном диапазоне. Для УФ-камеры выбран оптимальный диапазон 0,24 - 0,28 мкм, поскольку ему соответствует максимальная интенсивность излучения ПЧ-разрядов и короны. Обеспечение высокой чувствительности датчика камеры в этом диапазоне достигается применением высокоэффективных оптических фильтров. Диапазон работы встроенной видеокамеры составляет 0,45 - 0,75 мкм. Отличное качество изображения обеспечивается совмещением (наложением) УФ- и видимого изображений изолятора в цвете. Наличие видеовыхода PAL (NTSC) позволяет после оцифровки сигнала в АЦП компьютера получить диагностическую информацию в реальном масштабе времени в виде цифрового видеофильма. Наглядность, быстродействие (частота работы УФ-камеры - 24 Гц), отстройка (фильтрация) от световых шумов, широкий диапазон изменения экспозиции, пространственное разрешение и высокая чувствительность обеспечивают достоверность диагностической информации и надежное распознавание дефектных изоляторов.

Разработка диагностической системы

Создаваемая на базе камеры DayCorII быстродействующая компьютеризированная система диагностирования изоляторов КС будет установлена в вагоне-лаборатории для испытаний контактной сети (ВИКС ЦЭ) [1]. При ее разработке был использован опыт создания компьютеризированной тепловизионной системы диагностирования арматуры КС на базе ВИКС ЦЭ [2]. Предусматривается решение следующих исследовательских и организационно-технических задач:

. Формирование аппаратной части высокоскоростного измерительно-информационного УФ-комплекса, состоящего из биспектральной камеры DayCorII, интерфейса для ее сопряжения с бортовым компьютером и измерительно-вычислительным комплексом (ИВК) вагона-лаборатории, кварцевого иллюминатора и кронштейна для установки камеры;

. Разработка алгоритмов компьютерной обработки (первичной и вторичной) совмещенных видео- и УФ-изображений изоляторов, оценки технического состояния изоляторов, прогнозирование сроков службы, определения вида и содержания осмотров и ремонтов, корректировки графиков осмотров и ремонтов контактной сети, оценки возможности продления ресурса изоляторов;

. Формирование специальных и прикладных программ ввода и обработки измерительной информации по данным УФ-аппаратуры, создание системы мониторинга технического состояния изоляторов с учетом информационных потоков, получаемых от бортового измерительно-вычислительного комплекса ВИКСа;

. Разработка организации и методики контроля и диагностических обследований изоляторов, создание регламента и сценария проведения УФ-съемки с учетом внешних условий (время суток, состояние атмосферы, скорость электроподвижного состава, номенклатура, характеристики, условия эксплуатации изоляторов и др.) и обработки измерительной информации; разработка методических рекомендаций по оценке технического состояния изоляторов, определению причин, вызвавших неисправности (загрязнение, увлажнение, повреждение покрытия, трещины и др.), а также по мерам устранения дефектов, восстановления эксплуатационных свойств или замене изоляторов.

УФ-камера устанавливается на вышке ВИКС ЦЭ аналогично тепловизионной камере [2]. Наблюдения производятся через специальный иллюминатор, выполненный из кварцевого стекла КУ-1, пропускающего УФ- и видимый спектральный диапазоны (0,20 - 0,75 мкм) с коэффициентом пропускания 0,95 - 0,99. Предусматривается расположение в двух секторах, по ходу и против движения поезда (в зависимости от внешних световых шумов), с ориентацией в направлении опор контактной сети и под углом 15 - 25° к горизонту.

УФ-система обеспечивает возможность диагностирования следующих изоляторов контактной сети переменного тока напряжением 27,5 кВ: фарфоровых тарельчатых подвесных и фиксаторных; фарфоровых секционных стержневых и фиксаторных стержневых; стеклянных тарельчатых подвесных.

В ходе проведения научных и практических работ перечень изоляторов КС, для которых может быть применено УФ-диагностирование, будет уточнен.

Комплекс программного обеспечения

Программный комплекс системы диагностирования должен обеспечивать следующее:

первичную обработку информации с частотой сканирования, задаваемой оператором в зависимости от скорости движения ВИКСа в составе поезда;

статистическую обработку УФ-изображения с оценкой достоверности измерительной информации;

получение совмещенных УФ- и видимых изображений изоляторов в реальном масштабе времени в виде полноцветного цифрового фильма с последующей записью на жесткий диск бортового компьютера;

управление с компьютера по интерфейсу RS232 фокусом и экспозицией камеры;

количественную оценку относительной яркости ПЧ-разрядов и короны с указанием места их нахождения на поверхности изолятора;

определение места дефектных изоляторов в гирлянде, оценку степени развития дефекта и выдачу рекомендаций по принятию решений о дальнейшей эксплуатации дефектного изолятора;

внесение дефектных изоляторов в память компьютера с привязкой к номеру опоры и участку КС, выделение необходимых фрагментов, их масштабирование и редактирование;

распечатку цифровых цветных диагностических изображений изоляторов на принтере;

обмен данными по интерфейсу бортового ИВК вагона-лаборатории;

цветное представление совмещенных УФ- и видеоизображений изоляторов на экранах дисплея компьютера и монитора, возможность просмотра цифровых фильмов, их редактирование, выделение и запись необходимых фрагментов с дефектными изоляторами;

возможность записи УФ- и видеоизображений изоляторов на видеомагнитофон;

архивация данных УФ-обследований изоляторов, составление электронной документации и получение твердой копии с диагностической информацией в виде отчета;

возможность записи фрагментов цифровых фильмов с изображениями дефектных изоляторов в УФ- и видеодиапазонах с привязкой к номерам опор на компакт-диск и съемный жесткий диск компьютера и последующую передачу в записи в дорожную электротехническую лабораторию и в службу электроснабжения железной дороги;

обеспечение работы на IBM совместимых компьютерах в среде Windows версии 2000 и выше;

использование удобных графических диалоговых моделей, обеспечивающих пользователю максимальный сервис и простоту работы.

Примеры диагностирования изоляторов УФ-системой

На рис. 2.3 представлены совмещенные УФ- и видеоизображения трех опор КС переменного тока на участке скоростной железной дороги, соединяющей Англию и Францию через Евротоннель. Пробные обследования изоляторов контактной сети проводились специалистами фирмы OFIL (Израиль) с помощью камеры DayCorII путем обхода в дневное время. На рис. 2.3, а четко просматривается корона на гирлянде из четырех изоляторов в кронштейне консоли. На рис. 2.3, б зафиксирована большая корона на гирлянде изоляторов в тяге консоли; кроме того, на гирлянде изоляторов кронштейна консоли наблюдаются сильные ПЧ-разряды. На рис. 2.3, в видны сильные ПЧ-разряды на первом и втором изоляторах (со стороны опоры) гирлянды в тяге консоли. Все упомянутые изоляторы после фактической проверки контактными методами были признаны дефектными и впоследствии заменены.

а)б)
в)

Рис. 2.3. Совмещенные видео и УФ-изображения дефектов гирлянд изоляторов:

а - в кронштейне консоли; б - в тяге консоли и части изоляторов в кронштейне; в - части изоляторов в тяге консоли

Необходимо отметить, что на всех трех изображениях в УФ-диапазоне просматриваются белые точки, что объясняется наличием световых шумов и ионизацией воздуха под действием напряжения в контактной сети (рассматриваются как помехи). На рис. 2.3, а и в видны изображения вагонов скоростного поезда; это свидетельствует о высоком быстродействии УФ-камеры.

Необходимо отметить, что наряду с УФ-методом диагностирования изоляторов КС целесообразно использовать тепловизионный метод с помощью инфракрасной системы диагностирования КС, установленной ООО «НИИЭФА-Энерго» на большинстве ВИКС ЦЭ. При этом осуществляется комплексное диагностирование изоляторов с использованием широкого диапазона оптического спектра электромагнитного излучения: от 0,21 до 8,3 мкм. Это обеспечивает высокую достоверность результатов диагностирования и устойчивость системы к внешним условиям (время суток, состояние атмосферы, перепад температур воздух и т. д.), большую наглядность и простоту восприятия диагностической информации.

2.5.4 Калибровка оптической системы

Для точной работы устройства необходимо знать расстояние S с точностью до пикселя. Так как выставить камеру в точно заданных параметрах очень сложно, то проводят калибровку каждого устройства в отдельности. Для каждой камеры каждому котангенсу угла присваивают номер пикселя и создают таблицу возможных положений провода.

Рассмотрим левую и правую камеры, геометрические расчеты для которых будут дуальны из-за симметричного расположения относительно оси движения вагона (рис.2.4).

Методика калибровки системы предполагает расположение имитаторов контактных проводов с известными заранее координатами в пределах наблюдаемой области. Калибровка системы проводится по четырем имитаторам для учета возможной нелинейности поля зрения оптической системы ПЗС камеры. Конечным результатом калибровки является таблица котангенсов углов визирования каждой камеры, где каждому углу визирования ставится в соответствие определенный номер пикселя ПЗС камеры. По заданным координатам, решая треугольники, вычислим углы визирования имитаторов:

.

Аппроксимируем функцию зависимости углов лучей C визирования от номеров пикселов S линейки ПЗС C=F(S) кривой третьего порядка:

=A0+A1*S+A2*S2+A3*S3.

С помощью полученных отсчетов от ПЗС камеры найдем коэффициенты уравнения, подставив номера пикселов в систему уравнений:

C0=A0+A1*S0+A2*S02+A3*S03=A0+A1*S1+A2*S12+A3*S13=A0+A1*S2+A2*S22+A3*S23=A0+A1*S3+A2*S32+A3*S33.

В качестве примера найдем коэффициент A0=D/D0, использую правило Крамера [6]. Где D определитель матрицы четвертого порядка:

.

А D0 определитель матрицы четвертого порядка:

.

В реальных условиях для заполнения таблицы используется не сам угол, а его котангенс, который и используется для вычисления декартовых координат КП (смотри выше):

.

Выполним аналогичные расчеты для средней камеры (рис.2.3).

Вычисляя углы подвеса имитаторов, решим симметричные треугольники:

.

Все остальные расчеты аналогичны боковым ПЗС камерам. Результатом является таблица, где каждому отсчету ставится в соответствие тангенс угла подвеса КП:

.

2.6 Информационно - вычислительный комплекс

Назначение информационно - вычислительного комплекса

ИВК вагона-лаборатории предназначен для получения с помощью первичных измерительных преобразователей (датчиков) электрических или цифровых сигналов, несущих информацию об измеряемых параметрах, приема и обработки этих сигналов, записи полученных данных и результатов на жесткий диск ЭВМ, отображения измеряемой информации на экране дисплея, а также распечатки протоколов инспекционных поездок и получаемой информации в графической форме.

Информационно-вычислительный комплекс вагона-лаборатории обеспечивает полную автоматизацию процессов измерений и допускового контроля параметров контактной сети, которая достигается компьютеризацией всех диагностик, регистрации и оформления получаемых результатов.

2.7 Устройство и работа БОМ

Блок оптико-механический представляет собой герметичный металлический корпус, в котором установлены:

Три измерительные телевизионные камеры, три блока обработки телевизионных сигналов, один из которых включает в себя мультиплексор сбора данных от датчиков боковых перемещений и системы измерения температуры, четырехканальный мультиплексор сигналов от видео камер, устройство управления нагревателями, блок питания, датчики измерения температуры защитных стекол, плат телевизионных фотоприемников телевизионных камер и наружной температуры, а также нагревательные элементы подогрева плат фотоприемников и самоподогревающиеся защитные стекла иллюминаторов.

Блок оптико-механический устанавливается на капоте автомотрисы АДМ.

Каждая телевизионная камера состоит из корпуса с объективом МИР-1, платы фотоприемника и платы обработки сигналов (А1 и А3 - левая ТВ камера, А2 и А4 - правая). На плате фотоприемника расположены координатно-чувствительный элемент - ПЗС линейка, предназначенная для измерения углового положения КП относительно оси оптической системы и Pin фотодиод датчика опор контактной сети. Конструктивно плата фотоприемника помещена в фокальную плоскость объектива ТВ камеры. Блок обработки ТВ камеры выполнен на базе сигнального микропроцессора ADSP-2191 и предназначен для управления фотоприемником, считывания информации, и ее обработки. Программное обеспечение контроллера блока обработки реализует также процедуру адаптации фотоприемного тракта под изменяющиеся условия освещенности и алгоритмы фильтрации и обнаружения сигналов от КП.

Центральная ТВ камера также состоит из фотоприемника и блока обработки (А6 и А7). Фотоприемник центральной камеры аналогичен фотоприемникам боковых камер, но не содержит фотодиода и приемного тракта датчика опор контактной сети. Контроллер блока обработки центральной ТВ камеры также выполнен на базе сигнального микропроцессора ADSP-2191, но не содержит элементов фотодиодного приемного тракта датчика опор контактной сети. Дополнительно на плате блока реализован управляемый процессором четырехканальный мультиплексор, предназначенный для чтения информации и управления датчиками боковых перемещений кузова автомотрисы относительно колесных пар ходовых тележек, датчиком температуры наружного воздуха (в вариантном исполнении УСП КП) и системой термостабилизации защитных стекол и фотоприемников.

Для связи ТВ камер с микропроцессорным контроллером PCDSP104 БЭ предусмотрен четырехканальный (один канал резервный) мультиплексор MUXTV-M (А5). Через мультиплексор в БЭ поступает информация об углах визирования КП ТВ камерами о положении опор контактной сети, а также от датчиков боковых перемещений, датчика температуры наружного воздуха и от контроллера нагревателя. Мультиплексор используется для передачи команд управления оборудованием БОМ. В режимах настройки БОМ мультиплексор позволяет передавать в БОМ полный видео сигнал от каждой камеры.

Блок питания (А8) обеспечивает напряжения питания для всех элементов электрической схемы БОМ.

 

.8 Устройство и работа БЭ

Блок электроники представляет собой металлический корпус с направляющими на нижней стенке. На задней стенке БЭ размещена розетка разъема, а на передней жидкокристаллический монитор рабочего места оператора УСП КП LCD-KIT03 и пленочная клавиатура АРТ-01.

Внутри корпуса установлены:

Устройство вычислительное WAFER-5820-300, контроллер последовательного канала PCDSP104 на базе сигнального микропроцессора ADSP-2191,драйвер пленочной клавиатуры, клавиатура АРТ-01, устройство хранения информации ZIP DRIVE 100M, устройство отображения LCD-KIT03 и блок питания.

В нерабочем положении БЭ хранится в специальном кейсе, на время инспекционной поездки устанавливается в пульт управления УСП КП.

Устройство вычислительное WAFER-5820-300 представляет собой PC-совместимую одноплатную ЭВМ, выполненную в конструктиве PC-104, и является основным элементом БЭ. На плате ЭВМ имеется стандартный набор контроллеров для подключения периферийного оборудования.

Для визуализации получаемой информации к ЭВМ подключено устройство отображения (LCD монитор) LCD-KIT03. В процессе работы оператор УСП КП имеет возможность записывать информацию о положении КП на магнитный носитель (дискету) устройства хранения информации ZIP DRIVE 100M.

Диалог оператора с ЭВМ ведется с встроенной клавиатуры АРТ-01, либо со стандартной клавиатуры, подключаемой к внешнему разъему PC/2 . Связь клавиатуры с WAFER-5820-300 осуществляется при помощи драйвера клавиатуры через контроллер последовательного канала PCDSP104.

Наименование клавиш встроенной клавиатуры и их назначение указаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Наименование клавиши	Назначение клавиши
Esc	Отмена
Enter	Выбор
­	Перемещение по меню вверх
¯	Перемещение по меню вверх
Запись	Начало/конец записи
Файл	Открытие/закрытие файла
Экран	Выбор режима отображения информации: · Высота и зигзаг контактного провода; · Положение контактного провода в плане
Опора	Ручная фиксация опор

Для связи ЭВМ с БОМ контроллер последовательного канала PCDSP104 используется интерфейс SPORT с применением стандарта RS422.

Датчик скорости (датчик угла поворота Л178/1.2) подключен к контроллеру последовательного канала PCDSP104.

Микропроцессорный контроллер PCDSP104, представляет собой одноплатную конструкцию, устанавливаемую в системную шину PC104 БЭ. Основная задача контроллера - обработка информации об угловом положении КП, получаемой от ТВ камер. Алгоритм обработки позволяет получить текущие значения высоты HКП и смещения LКП (рисунок 1). При этом реализована проверка всех точек пересечения лучей визирования объектов, находящихся в полях зрения ТВ камер, на предмет выполнения неравенства (2) (п.2.3.1).

Вычислительное устройство WAFER-5820-300 работает в режиме прерывания через один метр пути от системы синхронизации, реализованной в контроллере PCDSP104. Основным элементом системы синхронизации является датчик скорости (датчик угла поворота Л178/1.2). Один раз на метре пути вычислительное устройство WAFER-5820-300 считывает через системную шину информацию от всех элементов УСП КП: ТВ камер, системы синхронизации (время прохождения одного метра пути и направление движения), датчиков опор контактной сети, датчиков боковых перемещений кузова автомотрисы относительно колесных пар ходовых тележек, терморезисторов измерения температуры внутри БОМ, датчика температуры наружного воздуха.

Вычислительное устройство WAFER-5820-300 через контроллер PCDSP104 осуществляет управление всеми элементами УСП КП: системой синхронизации, ТВ камерами, нагревательными элементами БОМ.

2.9 Устройство и работа ПУ

Пульт управления (ПУ) стационарно устанавливается в проеме окна автомотрисы АДМ и служит для размещения и фиксации в нем БЭ.

На передней стенке корпуса ПУ размещаются тумблеры включения БЭ и БОМ, индикаторы включения БЭ и БОМ и предохранители БЭ и БОМ. На нижней стенке корпуса - разъемы для подключения ДС, БОМ, подачи напряжения питания на БОМ, подачи напряжения с аккумуляторной батареи автомотрисы, а также само позиционирующийся разъем для связи ПУ с БЭ.

 

.10 Устройство и работа датчика боковых перемещений

В состав УСП КП входят два датчика боковых перемещений. Они предназначены для регистрации вертикальных перемещений кузова автомотрисы АДМ-1 относительно буксы колесной пары и передачи в УСП КП информации о значении указанных перемещений. Датчики установлены с двух сторон автомотрисы на буксы одной колесной пары, ближайшей к БОМ.

.11 Опыт эксплуатации ВИКС на Донецкой железной дороге

Контроль контактной сети необходим для обнаружения на ранней стадии изменений ее состояния, обеспечения бесперебойного движения поездов и исключения возможности травмирования людей. При этом необходимо учитывать эксплуатационно-экономический аспект, связанный с оптимизацией срока службы устройств контактной сети. В общем случае компоненты, обеспечивающие совместимость, должны быть сертифицированы перед установкой или внедрением. В подсистеме электроснабжения такими компонентами являются: контактная сеть; токоприемники; контактные вставки токоприемников. Опыт эксплуатации вагона ВИКС на Донецкой железной дороге открывает широкие возможности диагностики контактной сети и повышает эксплуатационную надежность и экономичность взаимодействующих токосъёмных систем. Анализируя выходные данные многочисленных объездов по участкам, можно определить условия возможного ухудшения качества токосъема и показать рациональные пути предотвращения этого.

Для контроля контактной сети в ООО “ДАК-ЭНЕРГЕТИКА”, ГП “ДОРТРАНСЭНС”, НТУ “ХПИ” разработана концепция системы диагностики, включающая конкретный перечень диагностических параметров. Выделены наиболее информативные параметры, оцененные по принципу “затраты - эффект”.

Критерием качества токосъема является сумма приведенных затрат на содержание токоприемников и контактной сети, которые должны быть минимальными. Как показывает опыт для оценки качества динамики токосъема достаточно пользоваться абсолютным значением максимальной переменной составляющей контактного нажатия |Pv|max. Тогда коэффициент относительного изменения нажатия можно представить выражением n = |Pv|max / М(Р). Характеризуя эксплуатационное состояние контактной сети по параметру контактного нажатия имеет смысл рассматривать все показатели n, s[Р], |Pv|max. В докладе дан анализ качества токосъема участков Донецкой железной дороги. Показано, что эффективность стабилизации нажатия около уровня, обеспечивающего минимальный износ контактных элементов токоприемников и контактной сети, можно оценить по результатам продолжительной эксплуатации вагона ВИКС.

Важнейшей проблемой эксплуатации контактной сети является ее качественное диагностирование. Это особенно важно при переходе к высокоскоростному движению, повышение скорости движения и веса поездов. Без точного инструментального контроля параметров контактной сети такое движение просто невозможно.

Благодаря введению в эксплуатацию вагон - лаборатории испытаний контактной сети (ВИКС) диагностирование контактной сети для Донецкой железной дороги стало более точным и совершенным, во много раз увеличилось количество регистрируемых параметров. Новая лаборатория работает в любое время суток, при различных атмосферных осадках, что значительно повысило производительность, так сегодня ВИКС объезжает за 20-25 дней все главные пути станций и перегонов Донецкой ж.д., а на старом вагоне требовалось полтора месяца.

В докладе изложены основные функциональные особенности вагона, условия его эксплуатации. Показано что главным отличием от старых вагонов диагностирования контактной сети, является бесконтактное измерение таких параметров как: высота контактного провода над уровнем верха головок рельсов (в диапазоне от 5500 мм до 6900 мм с погрешностью не более ± 10 мм); положения контактного провода (зигзаг и вынос) в плане при количестве проводов от одного до четырех (в диапазоне ± 700 мм с погрешностью не более ± 10 мм); измерение износа контактных проводов при количестве проводов от одного до четырех по поперечному сечению с погрешностью не более ± 3 мм2.

Функциональные возможности последних модификаций ВИКС значительно расширены. Ведется контроль параметров: понижения контактного провода на воздушных стрелках, положение по высоте фиксаторов и отходящих анкеровочных ветвей относительно основного контактного провода; нажатие токоприемника на контактный провод; регистрацию ударов по токоприемнику; регистрацию отрывов токоприемника от контактного провода; автоматическую отметку опор; наклон кузова вагона относительно букс колесных пар; скорость движения вагона-лаборатории; напряжение в контактной сети; температуру наружного воздуха; тепловизионную диагностику арматуры контактной сети.

Большую роль новая лаборатория уже сыграла в электрификации участка Дебальцево - Комунарск и Комунарск - Родаково, первый проход электровоза по новому участку завершился успешно, а все благодаря неоднократному проезду лаборатории с бесконтактным измерением высоты и “зигзагов” контактного провода.

Бальная оценка контактной сети на порядок выше чем была раньше, конечно вагон - лаборатория стала находить больше отклонений, но и программа вносит свои коррективы, считает за аварийную точку отходящею ветвь зафиксированную вдали от основного контактного провода, на стрелках зачастую срабатывают датчики фиксирующие понижение фиксаторов относительно контактного провода, в результате всех факторов бальность на Донецкой ж.д. колеблется от 150 до 600 балов за участок, при норме на отлично 25.

Замеры износа контактного провода показали, что разница между измерением ВИКС и замерами ЭЧК составляет 4,8%, и этого достаточно для выявления локального износа, но при этом скорость движения была 15-20 км/ч, при повышении скорости появляется большое искажение и на скорости 50 км/ч замеры просто невозможны. Датчик требует доработки, т.к. на данном этапе для замера перегона нужно брать окно, а это вызывает большие сложности.

Неустановленна заводом изготовителем и система автоматического аварийного опускания токоприемника, только человеком находящимся на смотровой вышке, в результате чего Донецкий ВИКС уже имеет печальный опыт ломать токоприемник.

Но несмотря на множество недоработок представителем ЭЧ и ЭЧК очень нравится новый вагон, теперь они уходят не с длинной лентой которую надо еще расшифровать, а с кассетой визуального наблюдения за состоянием контактной сети и дискетой или распечатанной ведомостью отклонений по участку.

Таким образом применение ВИКС обеспечивает более надежное и с меньшими затратами содержание контактной сети, повышает безопасность персонала за счет уменьшения времени его нахождения в опасной зоне.

Благодаря вводу в эксплуатацию вагонов - лабораторий исследования параметров контактной сети (ВИКС), появилась возможность ввести бальную оценку состояния, что в свою очередь позволило существенно улучшить качество содержания и уменьшить число повреждений.

Поскольку оборудование ВИКС образца 1963 года морально устарело, возникла необходимость в создании ВИКС нового поколения. В 1996 г. на базе современных технологий микропроцессорной и вычислительной техники на предприятии Научно - исследовательского института электрофизической аппаратуры (НИИЭФА - ЭНЕРГО) был разработан и внедрен в эксплуатацию на Октябрьской дороге ВИКС нового поколения. Вновь разработано большинство датчиков, система обработки отображения и хранения информации. Измерения зигзага и высоты контактного провода осуществляется при помощи бесконтактной стереотелевизионной системы. Разработан и внедрен в эксплуатацию датчик износа контактного провода. Группа датчиков находящихся под потенциалом контактной сети позволяет оценивать качество токосъема, а именно наличие подбоев, ударов при проходе жестких точек, фиксировать отрывы токоприемника, а также измерять нажатие токоприемника и напряжение в контактной сети.

Информация со всех датчиков поступает на ЭВМ информационно - вычислительного комплекса, где после обработки по определенным алгоритмам осуществляется сравнение измеренных параметров с нормативными и рассчитывается бальная оценка состояния контактной сети. В смотровой вышке установлена видеокамера. Кадры видеосъемки синхронизированы с записью измеряемых параметров, что позволяет производить синхронный просмотр вместе с записанными данными. В последнее время ВИКС комплектуются тепловизионными системами на базе ИК - камеры ТН7102 фирмы Nec San-ei. Были разработаны методы измерения и обработки, которые позволили значительно увеличить процент выявленных дефектов.

На основе стереотелевизионной системы было разработано упрощенное устройство слежения за параметрами контактного провода (УСП-КП), предназначенное для установки на монтажных автомотрисах АДМ. Данное устройство позволяет осуществлять бесконтактное измерение геометрических параметров подвеса контактных проводов, записи полученных параметров на устройство хранения информации и их отображения на мониторе рабочего места оператора УСП КП. УСП гораздо доступнее по сравнению с ВИКС и позволяет осуществлять диагностику слабо загруженных участков железных дорог.

В настоящее время производиться модернизация аппаратных и технических средств ВИКС направленная на повышение надежности и точности измерений, а также с целью создания автоматизированных рабочих мест ЭЧК, что позволило бы наиболее эффективно организовать эксплуатацию контактной сети.

 

3 Обеспечение безопасных условий труда

 

.1 Безопасность при работе

УСП КП - устройство слежения за провисом контактного провода.

В конструктивном исполнении это три основных блока: Блок оптико-механический, Блок электроники и Пульт управления. Оптико-механический блок - это железный ящик с электронной начинкой и прорезями для объективов, которые, в свою очередь, закрыты защитными стеклами. Блок электроники представляет собой монитор, отображающий информацию, клавиатуру управления, и устройство для записи информации на накопитель. Пульт управления - устройство для подачи питания на блок электроники и Оптико-механический блок со светодиодами, которые показывают наличие питания на том или ином блоке. Питание устройства: постоянный ток с напряжением 28В и силой тока 1.2А при выключенном Оптико-механическом блоке и 1.4В при включенном.

Источник питания, в свою очередь напитывается от бортового аккумулятора напряжением 24В постоянного тока, доступ к которому блокирован.

Само устройство имеет третью категорию по электробезопасности. Для исправной работы устройство имеет 6 степень защиты: полная защита персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися частями; полная защита оборудования от попадания пыли.

От проникновения воды через корпус изделия предусматривается 5 степень защиты - защита от водяных струй, то есть IP65 по ГОСТ 14254-88.

В период эксплуатации управление осуществляется оператором периодически, так как снимаемая информация записывается.

 

3.2 Калибровка оборудования УСП КП

БОМ калибруется на стенде в хорошо освещаемом чистом помещении.

Первым шагом в калибровке УСП КП является подбор положения камер. Так как расстояния до проводов достаточно велики, то должен быть очень маленький разброс угла захвата камер. Для этого на стенде располагаются имитаторы проводов, в количестве 16 штук. По их количеству, на отображаемых на камере элементах, судят о расположении камер в корпусе БОМ. Разница в отображаемых камерами элементах не должна превышать пяти элементов.

Далее эти имитаторы заменяются на три других имитатора на разном расстоянии от БОМ. В данном расположении имитаторов необходимо получать достаточный для всех имитаторов провода уровень сигнала. Для этого настраивают фокус каждой из камер.

Сама калибровка включает в себя несколько этапов: выставляются четыре имитатора на одном расстоянии от БОМ но с разным смещением от центральной оси БОМ. Это расстояние обуславливается реальным расположением БОМ на АДМ. То есть расположением относительно головки рельса. В программе калибровки устанавливают расстояние и смещения имитаторов проводов и запускают программу. Таким образом, выставляются точные значения расстояния БОМ до проводов.

При закрывании крышки БОМ необходима герметизация устройства. Герметизация производится силиконовым герметиком, который требует некоторых особенностей в обращении таких как: проветривание помещения и недопускание попадание герметика в глаза.

После закрывания крышки БОМ требуется повторная калибровка по пункту 1.4, так как могут сбиться настройки из-за перекоса элементов БОМ.

Последним элементом настройки является настройка датчика боковых перемещений. У датчика есть некоторое среднее значение, которое фиксируется с помощью троса и находящегося внутри датчика СКВТ (синусно-косинусный вращающийся трансформатор).

 

.3 Монтаж и настройка оборудования УСП КП на АДМ

Установка БОМ и БЭ на автомотрисе, прокладка и стыковка соединительных кабелей производится в соответствии с инструкцией по монтажу и схемой подключений.

БОМ калибруется на предприятии-изготовителе вместе с БЭ и калибровочные таблицы хранятся в БЭ. Номера БОМ и БЭ указаны в паспорте на УСП КП и на шильниках блока оптико-механического и блока электроники.

После монтажа аппаратуры на автомотрисе необходимо произвести привязку БОМ к уровню головок рельсов железнодорожного пути, на котором установлена автомотриса. Для этого:

Над БОМ установить имитатор КП на высоте от 5600 до 6500 мм относительно рельсового полотна и со смещением относительно продольной оси рельсового полотна в диапазоне от минус 400 мм до +400 мм.

После установки имитатора необходимо точно измерить положение имитатора относительно уровня головок рельсов.

На время настройки УСП КП к БЭ должна быть подключена стандартная клавиатура PC через разъем на передней панели БЭ

Включить УСП КП, и после загрузки войти в «МЕНЮ НАСТРОЙКИ СИСТЕМЫ». Операции по работе с программным обеспечением УСП КП подробно описаны в документе РП3.300.002ИЭ1. Программное обеспечение УСП КП. Инструкция пользователя.

В меню «ПАРАМЕТРЫ НАСТРОЙКИ» ввести значения измеренных высоты и смещения имитатора КП (действительные значения).

Войти в меню «НАСТРОЙКА». На экране появятся две отметки положения имитатора КП - действительное (красного цвета) и измеренное УСП КП (черного цвета). Если измеренных значений больше чем одно - убрать из поля зрения БОМ лишние объекты. Задача настройки - совместить измеренное УСП КП положение с действительным. Положение по высоте корректируется программно (нажатие клавиш Up и Down), при этом изменяется значение расстояния от базы БОМ до уровня головок рельсов железнодорожного пути (на заводе изготовителе это значение принимается равным 2800 мм). Положение по смещению корректируется механически, вращая регулировочные винты датчиков боковых перемещений в соответствии с рекомендациями на экране монитора. Изменение положения регулировочного винта на десять миллиметров изменяет измеренное УСП КП положение имитатора КП приблизительно на ±30 мм. На экран монитора выводятся измеренные датчиками боковых перемещений расстояния в миллиметрах. Если эти значения в процессе настройки выходят за пределы ±30 мм, необходимо удлинить (при положительном значении) или укоротить (при отрицательном значении) трос соответствующего датчика боковых перемещений на это значение и продолжить настройку.

4. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

.1 Общие вопросы охраны труда и окружающей среды

Охрана труда - это система правовых, социально-экономических, организационно-технических, санитарно-гигиенических, лечебно-профилактических мероприятий и средств, которые направлены на сохранение жизни, здоровья и работоспособности человека в процессе труда ДСТУ 2293-93 [1].

Законодательная и нормативная базы Украины относительно охраны труда и окружающей среды опираются на следующие документы: законы (Конституция Украины, закон Украины “Об охране труда”, закон Украины “Об охране окружающей естественной среды” и другие), подзаконные акты (постановления, распоряжение и т.д.), и нормативно-техническую документацию (ГОСТы, ССБТ, ДНАОП, НАОП, СН, СНиП, ПУЭ и др.).

Объектом исследования в охране труда является человек в процессе труда, производственная среда и обстановка, взаимодействие человека с производственным оборудованием, а также организация труда и производства.

Закон Украины “Об охране труда” [2] определяет основные положения по реализации конституционного права граждан на охрану их жизни и здоровья в процессе трудовой деятельности; при участии соответствующих государственных организаций, регулирует отношения между предприятием и работником в независимости от форм собственности предприятия; устанавливает единственный порядок организации труда в Украине.

Основными направлениями охраны труда и окружающей среды являются: безопасность труда на производстве, предупреждение производственного травматизма и профессиональных заболеваний, предупреждения пожаров и взрывов, вопроса правовой охраны труды, использования и воссоздания природных ресурсов, снижение или полное устранение негативного влияния человеческой деятельности на окружающую среду и т.д. [2, 3].

Закон Украины “Об охране окружающей естественной среды” [3] устанавливает меры, которые обеспечивают реальные гарантии конституционного права граждан на здоровую и благоприятную среду пребывание, ответственность и меры наказания за нарушение природоохранного законодательства.

Учитывая специфику электротехнической промышленности в целом и особенности проектирования отдельных технологических элементов, требования охраны труда устанавливаются уже на стадии проектирования объекта.

.2 Производственная санитария

В залах вычислительной техники и других производственных помещениях при выполнении работ операторского типа, связанных с нервно - эмоциональным напряжением, должны соблюдаться работоспособные свойства при следующих условиях:

) температура окружающей среды от +22 до +24 °С;

) относительная влажность воздуха 40- 60 % без конденсации;

) скоростью движения воздуха не более 0,1 м/с.

С учетом ряда требований проанализированные опасные и вредные факторы, которые возникают при работе оператора на ЭВМ. Данные представленные в таблице 4.1 в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74* [4].

Таблица 4.1 - Перечень опасных и вредных производственных факторов в помещении лаборатории с компьютерной техникой

Наименование фактора	Источники возникновения	Характер влияния на организм человека	Нормируемый параметр
Шум	Принтеры,сканеры, системные блоки ЭВМ	Расстройства ЦНС, глухота	Уровень звука LР, дБА
Психофизиологические факторы	Большой объем работы, перенапряжение зрительных анализаторов	Нервно-психологические расстройства	--------
Электромагнитные излучения	Мониторы ЭВМ	Снижение кровяного давления и сокращений сердца	Напряженность Е, В/м
Электрический ток	Токоведущие элементы, повреждение изоляции, части компьютера, которые находятся под высоким напряжением	Поражение электрическим током	Напряжение прикосновения U, В; Величина тока, который протекает через тело человека І, А
Ультрафиолетовое, инфракрасное излучение	Мониторы ЭВМ	Головная боль, сонливость, заболевание органов зрения, головокружения	Интенсивность теплового облучения Е, Вт/м2
Мягкое рентгеновское излучение	Мониторы ЭВМ	Усталость, лучевая болезнь, заболевание органов зрения, сердечно-сосудистой системы	Эквивалентная доза Рэкв, мкР/ч
Электростатическое поле	Компьютерная техника	Раздражительность, головная боль, ухудшение зрения	Напряженность Е, В/м

Работа исследователя связана с расходом энергии 121 - 150 ккал/ч.

Рабочее место - постоянное. Параметры микроклимата в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88  с учётом категории работ по энергозатратам для тёплого и холодного периодов года приведены в таблице в таблице 6.2.

Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата согласно СНиП 2.04.05-91 [6] в помещении лаборатории предусмотренная система центрального водяного отопления, естественной вентиляции и кондиционирования.

Таблица 4.2 - Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в помещении лаборатории с компьютерной техникой.

Период года	Категория работ	Температура, °С			Относительная Влажность, %		Скорость движения воздуха, м/с
		Опти- маль- ная	Допустимая
			верхн.	нижн.
			на раб. Месте Постоянная
					Оптим.	доп.	оптим.	доп.
холодный	1б	21-23	24	20	40-60	≤75	≤0,1	£ 0,3
теплый	1б	22-24	28	21	40-60	≤60	≤0,2	0,1-0,3

Причиной вибрации в лаборатории является работа вентилятора кондиционера и системных блоков компьютеров. В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 [7] уровень вибрации в помещении лаборатории не превышает значения LV =35 дБ, Lа =75 дБ. Защита от вибраций осуществлена применением амортизаторов, которые представляют собой упругие элементы, которые размещены между вибрирующей поверхностью и основой (пружины, резиновые прокладки) соответственно ГОСТ 12.4.046-78 [8].

Процесс эксплуатации ПЭВМ сопровождается повышением уровня шума. Допустимое значение уровня звука в помещении вычислительного зала в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83* [9] и ДСанПин 3.3.2.007-98 [10] 50 дБА.

Наиболее неблагоприятными и распространенными источниками шума являются импульсные преобразователи напряжения и трансформаторы строчного развертывания дисплеев. Снижение шума на рабочем месте осуществлено следующими методами в соответствии с ГОСТ 12.1.029-80[11]:

уменьшение шума в источнике;

рациональное планирование помещения;

уменьшение шума на пути его распространения.

Также источниками шума в помещении лаборатории являются принтеры, сканеры, вентиляторы и вытяжки. Для обеспечения нормируемого уровня шума в помещении лаборатории, использованы конструктивные решения: шумопоглощающие средства (перфорированные плиты, панели); перегородки.

Уровень рентгеновского излучения на расстоянии 0,05 м от экрана компьютера отвечает эквивалентной дозе 100 мкР/ч согласно НРБУ-97 [12] и ДНАОП 0.00-1.31-99 [13]. Интенсивность теплового излучения не превышает 35 Вт/м. Напряженность электростатического поля Е = 20 кВ/м. Защита от перечисленных излучений осуществлена применением защитных фильтров и экранов.

Для нормальной работоспособности оператора в ходе рабочего дня необходимо обеспечить хорошую освещенность помещения лаборатории с компьютерной техникой. Неудовлетворительное освещение количественно или качественно утомляет не только зрение, но и вызывает усталость организма в целом, влияет на производительность труда оператора. Для обеспечения нормального освещения в компьютерном зале применяются естественное и искусственное освещение, которое нормируются санитарными нормами и правилами СНиП ІІ-4-79 [14]. Естественное освещение реализуется через оконные отверстия, искусственное - комбинированное: местное и общее равномерное. Естественное освещение нормируется коэффициентом естественной освещенности (КЕО), а нормируемой величиной искусственного освещения является освещенность (Еmin, лк), значения которых приведены в таблице 6.З.

Таблица 4.З - Нормируемые значения КЕО при естественном освещении и освещенность на рабочих поверхностях при искусственном освещении для компьютерного зала.

Помещение, участок, операция, оборудование	Разряд и под разряд зрительной работы	Контраст объекта различения с фоном	Характе ристика фон	Нормированная освещенность, лк		КЕО, ен ш При естественном боковом освещении, %
				От общего освещения	От комбинированного освещения
Компьютер-ный зал	III, «в»	Средний	Средний	300	750	2

Эксплуатация ПЭВМ сопровождается электромагнитным излучением. Допустимое значение электромагнитного излучения в соответствии с ГОСТ 12.1.006-84* [15] 0,3 А/м при частоте 50 Гц. Для защиты от влияния электромагнитного излучения предусмотрен защитный экран на дисплее монитора.

В помещениях с дисплеями необходимо контролировать аэроионизацию. Норма содержания аэроионов обоих знаков от 1500 до 6000 в 1 куб. см. воздуха. Стоит учитывать, что мягкое рентгеновское излучение, которое возникает при напряжении на аноде 20 - 22 кВ, а также напряжения на токоведущих участках схемы вызывает ионизацию воздуха с образованием позитивных ионов, что считается неблагоприятным для человека согласно НРБУ-97 [12].

.3 Меры безопасности

В помещении лаборатории для питания разного оборудования (ЭВМ, осветительные приборы) используется сеть переменного тока с напряжением 220В и частотой 50Гц с заземленной нейтралью.

Лаборатория, в которой размещена компьютерная техника, является помещением с повышенной опасностью поражения человека электрическим током, потому что возможное одновременное прикосновение человека к металлоконструкциям, которые имеют соединение с землей сооружения, технологическим аппаратам, механизмам с одной стороны, и к металлическим корпусам с другой ПУЭ-87 [16].

В соответствии с ГОСТ 12.1.019-79* [17] и ГОСТ 12.1.030-81* [18] предусмотренных следующих мероприятий по обеспечению электробезопасности:

конструктивные;

схемно-конструктивные;

эксплуатационные.

Конструктивные меры безопасности направленные на предотвращение возможности прикосновения человека к токоведущим частям. Для устранения возможности прикосновения оператора к токоведущим частям, все рубильники установлены в закрытых корпусах, токоведущие части изолированы. Применен блочный монтаж. Степень защиты оборудования отвечает ІР 44 (где 4 - защита от твердых тел размером более 1 мм;4 - защита оборудования от капель воды, которые попадают к поверхности оборудования) согласно ГОСТ 14254-96 [19].

Схемно-конструктивные мероприятия электробезопасности обеспечивают безопасность прикосновения человека к металлическим не токоведущим частям электрических аппаратов при случайном пробое их изоляции и возникновения электрического потенциала на них. Питание оборудования осуществлено от сети с заземленной нейтралью напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

По способу защиты от поражения электрическим током ПЭВМ принадлежит к I классу в соответствии с ГОСТ 12.2.007.0-75* [20]. Поскольку напряжение меньше 1000 В , но более 42 В , то, в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81* [18], с целью защиты от поражения электрическим током применено зануление.

Первичным источником питания ПЭВМ является однофазная сеть переменного тока напряжением 220 В, с заземленной средней точкой, частотой 50 Гц мощностью 2 кВт. Электропитание осуществлено от электроустановки (трансформатора) с регулируемым напряжением под нагрузкой.

Эксплуатационные средства электробезопасности. Напряжение сети подается в распределительный шкаф. В помещении кафедры проложенная шина защитного заземления (заземляющий проводник) выполнена в соответствии с техническими требованиями ГОСТ 12.1.030-81* [18]. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена средняя точка, не более 0,6 Ом. Шина защитного заземления доступная для обзора.

.4 Пожарная безопасность

Пожарная безопасность - состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновение и развития пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.

Помещение компьютерного зала в соответствии с требованиями НАПБ Б.07.005-86 (ОНТП 24 - 86) [21] по взрыво- и пожароопасности относится к категории В, где использованы твердые вещества и материалы; вещества способные гореть при взаимодействии с водой, воздухом или друг с другом. Компьютерный зал расположен в здании с II степенью огнестойкости согласно ДБН В. 1.1-7-2002 [22]. Согласно ПУЭ - 87 [16] установленный П-IIа класс помещения по пожарной опасности.

Причинами, которые могут вызывать пожар в компьютерном зале, являются:

) неисправность электропроводки и приборов;

) короткое замыкание электрических цепей;

) перегрев аппаратуры;

) молния.

Пожарная безопасность в помещении обеспечена системами предотвращения пожара, пожарной защиты, организационно-техническими мероприятиями ГОСТ 12.1.004-91* [23].

Система предотвращения пожара:

1)   контроль и профилактика изоляции;

2)   наличие плавких вставок и предохранителей в электронном оборудовании;

3)   для защиты от статического электричества используется заземление;

4)   молниезащита здания согласно РД 34.21. 122-87 [24].

Система пожарной защиты:

1)   аварийное отключение и переключение аппаратуры;

2)   наличие первичных средств пожаротушение, огнетушителей ОУ-5 6 шт., потому что углекислота имеет плохую электропроводимость, или порошковых огнетушителей ВП-5 6шт.;

3)   система оповещения, световая и звуковая сигнализация;

4)   защита легковоспламеняющихся частей оборудования, конструкций защитными материалами;

5)   использование негорючих материалов для акустической обработки стен и потолков;

6)   в помещениях, где нет рабочего персонала установленная автоматическая система пожарной защиты;

7)   для успешной эвакуации персонала при пожаре установленные следующие размеры дверей рабочего помещения:

0   ширина дверей 1,5 м;

1   высота дверей 2,0 м;

2   ширина коридора 1,8 м;

3   рабочее помещение имеет два выхода;

4   расстояние от наиболее отдаленного рабочего места не превышает 100 м.

Организационные средства пожарной профилактики:

обучение персонала правилам пожарной безопасности;

издание необходимых инструкций и плакатов, плана эвакуации персонала в случае пожара.

4.5Расчет искусственного освещения конструкторского бюро

Расчет искусственного освещения КБ проведем методом коэффициента использования светового потока [1,2].

Размер помещения КБ принимаем:=10 - длина помещения КБ;=6 - ширина помещения КБ;=3 - высота помещения КБ.

При расчете по принятому методу потребный световой поток одной лампы определяем по формуле

,(4.1)

где Фл - световой поток лампы, люмен (лм);- нормированная освещенность (лк);- коэффициент запаса;- освещаемая площадь, м2;- коэффициент минимальной освещенности (коэффициент неравномерности);- число светильников, шт;- число ламп в светильнике, шт;

h - коэффициент использования светового потока в долях единицы.

Из формулы (1) находим число светильников, которые необходимо установить в КБ.

;(4.2)

Согласно рекомендациям [3] характер зрительной работы в КБ высокой точности, размер объекта различения (наименьший) составляет от 0,3 до 0,5 мм, поэтому разряд зрительной работы III, а минимальная освещенность рабочего места при общем освещении составляет 300 лк (Emin=300лк). Исходя из имеющихся отечественных источников света и учитывая рекомендации [4] выбираем в качестве источника света светильник белого цвета типа УСП 35 с двумя люминесцентными лампами (n=2).

Учитывая требования [4], принимаем K=1,2; Z=1,1

Для определения коэффициента использования светового потока (h) находим индекс помещения - i

;(4.3)

где h - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью помещения, м;

Для КБ уровень рабочей поверхности над полом составляет hp=0,8 м.

Тогда h=H-hсв -hp=3-0,2-0,8=2 м.

Принимаем [4] коэффициенты отражения (S) поверхностей потолка (Sп), стен (Sс) и пола (Sпл) равными Sп=70%; Sс=50%; Sпл=30% находим

=1,875 (4.4)

Из справочника данных находим h=0,6

Тогда = 7 шт. (4.5)

На основании рекомендаций [2] наивыгоднейшее отношение расстояния между рядами светильников (L) к их высоте (h) принимаем равным 1,4

=1,4 (4.6)

Тогда расстояние между рядами светильников (L) равно L=e·h=1,4·2=2,8

Располагаем светильники вдоль длинной стороны помещения. Расстояние между стенами и крайними рядами светильников принимаем равным»(0,3-0,5)L

При ширине КБ B = 6 м имеем число рядов светильников (m)

=» 2 (4.7)

Число светильников в одном ряду (м)

» 4 шт. (4.8)

При длине одного светильника типа УСП 35 с лампами ЛБ-40 lсв=1,07м их общая длина в одном ряду составляет м·lсв=4·1,07=4,28 м.

Таким образом, светильники размещаются практически в сплошной ряд, что наиболее желательно.

.6 Охрана окружающей среды

Под охраной окружающей среды понимается система мер, направленная на поддержание рациональной взаимосвязи между деятельностью человека и окружающей средой, которая обеспечивает сохранение и восстановление природных ресурсов и предопределяет вредное влияние на окружающую среду.

При проектировании установки ВИКС в КБ появляются отходы в виде бумаги, картриджей принтеров. Для защиты ОС необходимо утилизировать эти виды отходов: бумагу сдать на переработку, а картриджи заправить краской для повторного использования.

5. ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

В данном разделе рассматриваются вопросы о классификации чрезвычайных ситуаций.

Гражданская оборона Украины - это государственная система органов управления, сил и средств, для организации и обеспечения защиты населения от следствий чрезвычайных ситуаций техногенного, экологического, естественного и военного характера [25].

Чрезвычайная ситуация - это нарушение нормальных условий жизни и деятельности людей на объекте или территории, вызвано аварией, катастрофой, стихийной бедой, эпидемией, эпизоотией, эпифитотией, большим пожаром, применением средств поражения, которые привели или могут привести к человеческим и материальным расходам [25].

Основы классификации чрезвычайных ситуаций

Классификация чрезвычайных ситуаций на территории Украины по происхождению осуществляется в соответствии с постановлением Кабинета Министров Украины от 15 июля 1998 г. № 1099 “ Про порядок класифікації надзвичайних ситуацій ” [26]., Положения о классификации чрезвычайных ситуаций, Государственного классификатора чрезвычайных ситуаций, утвержденного приказом Госстандарта Украины от 19 ноября 2001 г., и Классификационных признаков чрезвычайных ситуаций, утвержденных приказом МЧС Украины от 19 апреля 2003 г. № 119 [27].

Целью классификации ЧС является создание эффективного механизма оценивания события, которое состоялось или может состояться в прогнозируемый срок, и определение степени реагирования на соответствующем уровне управления.

Рассмотрим важные определения, которые используются в гражданской обороне.

Чрезвычайные ситуации по происхождению разделяют на такие.

Чрезвычайные ситуации естественного характера - опасные геологические, метеорологические, гидрологические морские и пресноводные явления, деградация грунтов или недр, естественные пожары, изменение состояния воздушного бассейна, инфекционная заболеваемость людей, сельскохозяйственных животных, массовое поражение сельскохозяйственных растений болезнями или вредителями, изменение состояния водных ресурсов и биосферы и тому подобное.

Опасное природное явление - это событие естественного происхождения или результат естественных процессов, которые по своей интенсивности, масштабам распространения и длительностью могут поражать людей, объекты экономики и окружающей среды.

Чрезвычайные ситуации техногенного характера - транспортные аварии (катастрофы), пожары, неспровоцированные взрывы или угрозы, аварии с выбросами (угрозой выбросов) опасных химических, радиоактивных биологических веществ, внезапное разрушение сооружений и зданий, аварии на инженерных сетях и сооружениях жизнеобеспечения, гидродинамические аварии на дамбах и тому подобное.

Потенциально опасный объект - это такой объект, на котором используются, переделываются, сохраняются или транспортируются опасные радиоактивные, взрывчатые вещества и биологические препараты, гидротехнические и транспортные сооружения, транспортные средства, а также другие объекты, которые создают реальную угрозу возникновения чрезвычайной ситуации.

Авария - это опасное событие техногенного характера, которая создает на объекте или территории угрозу для жизни и здоровья людей и приводит к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушения производственного или транспортного процесса или наносит вред окружающей среде.

Катастрофа - крупномасштабная авария или другое событие, которое приводит к тяжелым трагическим последствиям.

Исходя из характера происхождения событий, которые предопределяют возникновение чрезвычайных ситуаций на территории Украины, различают:

чрезвычайные ситуации социально-политического характера, связанные с противоправными действиями террористического и антиконституционного направления: осуществление или реальная угроза террористического акта (вооруженное нападение, увлечение и содержание важных объектов, ядерных установок и материалов, систем связи и телекоммуникаций, нападение или покушение на экипаж воздушного или морского судна), похищение (попытка похищения) или уничтожение судов, захват, установление взрывных устройств в общественных местах, исчезновение, кража оружия, выявление устаревших боеприпасов и тому подобное;

чрезвычайные ситуации военного характера, связанные с последствиями применения оружия массового поражения или обычных средств поражения, во время которых возникают вторичные факторы поражения населения в результате разрушения атомных и гидроэлектрических станций, составов и хранилищ радиоактивных и токсичных веществ и отходов, нефтепродуктов, взрывчатых, сильнодействующих удушающих веществ, токсичных отходов, транспортных и инженерных коммуникаций и тому подобное.

Согласно с постановлением Кабинета Министров Украины от 24 марта 2004 г. № 368 “Про порядок класифікації надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру за їх рівнями” [28], чрезвычайные ситуации классифицируются по уровням.

В соответствии с территориальным распространением, объемами причиненных или ожидаемых экономических убытков, количества людей, которые погибли, определяются четыре уровни чрезвычайной ситуации по классификационным признакам.

.1.Чрезвычайная ситуация общегосударственного уровня - это чрезвычайная ситуация, которая развивается на территории двух и больше областей (Автономной Республики Крым, городов Киева и Севастополя) или угрожает трансграничным перенесением, а также в случае, когда для ее ликвидации необходимы материальные и технические ресурсы в объемах, которые превышают собственные возможности отдельной области (Автономной Республики Крым, городов Киева и Севастополя), но не меньше одного процента объема расходов соответствующего бюджета (табл. 5.1).

Таблица 5.1. Критерии определения уровня чрезвычайной ситуации

Уровень ЧС	Погибло, лиц	Пострадало, лиц	Нарушены условия жизнедеятельности населения свыше 3 суток, лиц
Государственный	10	300	50 тыс.
С учетом убытков	5	100	10 тыс.
Территориальное распространение	ЧС распространилась или может распространиться на территорию других государств ЧС распространилась на территорию двух регионов, а для ее ликвидации необходимы ресурсы в объемах, которые превышают возможности этих регионов, но не менее чем 1 % расходов их бюджетов
Региональный	5	100	10 тыс.
С учетом убытков	3 - 5	50 - 100	1 - 10 тыс.
Территориальное распространение	ЧС распространилась на территорию двух регионов, а для ее ликвидации необходимые ресурсы в объемах, которые превышают возможности этих регионов, но не менее чем 1 % расходов их бюджетов
Местный	2	50	1 тыс.	1-2	20-50	100-1 тыс.
Территориальное распространение	ЧС распространилась на территорию, угрожает окружающей среде, населенным пунктам, сооружениям, а для ее ликвидации необходимые ресурсы в объемах, которые превышают возможности этого объекта
Объектный	Критерии чрезвычайной ситуации не достигают отмеченных показателей

.2.Чрезвычайная ситуация регионального уровня - это чрезвычайная ситуация, которая развивается на территории двух или больше административных районов (городов областного значения), Автономной Республики Крым, городов Киева и Севастополя или угрожает перенесением на территорию смежной области Украины, а также в случае, когда для ее ликвидации необходимы материальные и технические ресурсы в объемах, которые превышают собственные возможности одного района, но не меньше одного процента объема расходов соответствующего бюджета.

.3.Чрезвычайная ситуация местного уровня - это чрезвычайная ситуация, которая выходит за пределы потенциально опасного объекта, угрожает распространением самой ситуации или ее вторичных последствий, которые влияют на окружающую среду, соседние населенные пункты, инженерные сооружения, а также в случае, когда для ее ликвидации необходимы материальные и технические ресурсы в объемах, которые превышают собственные возможности потенциально опасного объекта, но не меньше одного процента объема расходов соответствующего бюджета. К ЧС местного уровня также принадлежат все чрезвычайные ситуации, которые возникают на объектах жилищно-коммунальной сферы и др., которые не входят в утвержденные перечни потенциально опасных объектов.

.4.Чрезвычайная ситуация объектового уровня - это чрезвычайная ситуация, которая разворачивается на территории объекта или на самом объекте и последствия которого не выходят за пределы объекта или его санитарно-защитной зоны.

Кроме того, классификация естественных и техногенных чрезвычайных ситуаций может быть проведена и по таким признакам: общая причина возникновения, вид, следствия, сроки и масштабы проявления [29].

6.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСП КП

.1 Вступление

В этом разделе рассматриваются следующие вопросы:

-  -  ();

  ,    ;

    .

.2 Определение сроков выполнения НИР

Расход времени, необходимого для проведения квалификационной научно-исследовательской работы, предварительно определяется согласно с учебным планом. Потом, на основе перечня основных выполненных робот, их длительности и последовательности, а также с учетом возможности параллельного выполнения робот составляется сетевой график выполнения квалификационной НИР.

Параметры сетевого графика рассчитывается по следующим формулам:

ранние сроки начала робот в прямом графике, дни:

,(6.1)

где ,  - соответственно ранние сроки начала и длительность предыдущих робот (ранний срок начала первой работы принимаем равным нолю);

- ранние сроки начала робот в обратном графике, дни:

,(6.2)

где ,  - соответственно ранние сроки начала и длительность предыдущих работ (расчет ведется с конца графика и ранние срок начала конечной работы принимаем ровным нолю);

- полный путь, который проходит сквозь данную работу, дни:

;(6.3)

- критический путь, дни:

;(6.4)

- полный резерв времени, дни:

;(6.5)

поздние сроки начала робот в прямом графике, дни:

 .(6.6)

Свободный резерв времени работы:

.(6.7)

Рассчитанные по формулам (1) -(7) параметры сетевого графика необходимо занести в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Основные параметры сетевого графика

№ раб.	Показатели, дни
	di	tpнi	θрнi	Ti	Rni	tрнi	Rci
1	1	0	179	180	0	0	0
2	4	1	170	175	4	5	4
3	8	1	170	179	1	6	1
4	9	1	170	180	0	3	0
5	21	10	149	180	0	10	0
6	1	31	148	180	0	31	0
7	1	31	148	180	0	31	0
8	9	32	139	180	0	32	0
9	2	41	130	173	7	48	7
10	11	41	128	180	0	41	0
11	14	52	114	180	0	52	0
12	3	66	94	163	7	73	7
13	18	66	96	180	0	66	0
14	2	84	94	180	0	84	0
15	9	86	85	180	0	86	0
16	24	95	61	180	0	95	0
17	6	95	61	162	18	113	18
18	7	119	54	180	0	119	0
19	9	126	45	180	0	126	0
20	4	135	41	180	0	126	0
21	2	135	41	178	2	136	2
22	19	139	22	180	0	139	0
23	2	158	20	180	0	158	0
24	11	160	9	180	0	160	0
25	2	171	1	174	6	171	6
26	8	171	1	177	0	171	0
27	1	179	0	180	0	179	0

 = 180 дней.

Перечень основных работ, длительность и порядок их выполнения приведены в таблице 6.2.

Сетевой график показан на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Сетевой график НИР

Таблица 6.2 - Перечень основных работ

№ раб.	Наименование работ	Длит., дни	Работы, предид. данной работе
1	Постановка задачи дипломного проекта	1	0
2	Подбор литературы руководителем	4	1
3	Самостоятельный подбор литературы	8	1
4	Патентный поиск	9	1
5	Анализ научно-технической литературы	21	2,3,4
6	Утверждение руководителем избранных направлений	1	5
7	Составление программы работы	1	5
8	Расширенный патентный поиск, сбор данных в Интернете	9	6,7
9	Выбор оборудования, материалов	2	8
10	Ознакомление с существующими математическими моделями, усвоение программного комплекса	11	8
11	Реализация первой стадии расчетов на ЭВМ	14	9,10
12	Обработка полученных результатов	3	11
13	Реализация второй стадии расчетов на ЭВМ	18	11
14	Обработка полученных результатов	2	13
15	Обобщение полученных результатов	9	12,14
16	Разработка методики проведения экспериментального исследования	24	15
17	Выбор оборудования, материалов и прочее	6	15
18	Обобщение результатов по подготовке экспериментального исследования	7	16,17
19	Выполнение расчетов по НИР. Подготовка разделов “Охрана труда” и “Гражданская оборона”	9	18
20	Проверка расчетов по экономическому обоснованию НИР консультантом	19
21	Проверка разделов “Охрана труда” и “Гражданская оборона” консультантами	2	19
22	Оформление объяснительной записки	19	20,21
23	Проверка работы руководителем	2	22
24	Подготовка графической части	11	22,23
25	Рецензирование работы	2	24
26	Подготовка доклада	8	24
27	Защита в ГЭК	1	25,26

6.3 Определения расходов на проведение НИР

Расчет расходов на научно-исследовательскую работу выполняем укрупненно.

Себестоимость НИР представляет собой сумму всех текущих расходов на разработку и включает следующие статьи:

материалы;

основная заработная плата;

дополнительная заработная плата;

отчисление на социальные программы;

другие прямые расходы;

накладные расходы.

Так как большая часть НИР проводилась с помощью ЭВМ, то в статью

“материалы” включает расходы на электроэнергию, а также на бумагу, заправку картриджа, канцелярские принадлежности, печать плакатов, дискеты. Сюда же можно отнести расходы на услуги “Интернет”. В результате принимаем расходы на материалы 300 грн.

Расходы на электроэнергию, грн.

где - расходы энергии одной ЭВМ; - стоимость 1кВт\грн .

Суммарные расходы на материалы и электроэнергию, грн.

Статья “основная заработная плата” включает заработную плату работников, непосредственно занятых выполнением данной работы.

Руководитель данной работы получает ежемесячный оклад в размере 1500 грн (Зосн=1500 грн). За руководство квалификационной НИР он получает надбавку в размере 10% от оклада. Расчет основной заработной платы приведен в табл.6.3.

Дополнительная заработная плата (премиальный фонд) принимается в размере 8% от основной. Отчисление на социальные программы - 37,5% от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Амортизация оборудования рассчитывается в процентном соотношении от стоимости оборудования. Для ЭВМ годичная норма амортизационных отчислений составляет 25% от стоимости оборудования (квартальная - 6,25%). Принимаем стоимость оборудования с учетом износа 2700 грн.

Статья “ другие прямые расходы ” включает все другие расходы, непосредственно связанные с данной НИР. Размер их приблизительно может быть принят 10% от заработной платы.

На статью “накладные расходы ” относят расходы на содержание аппарата управления организации и общехозяйственные расходы, которые невозможно отнести к конкретной НИР. Эти расходы рассчитываются пропорционально расходам на оплату труда в размере 50% от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Таблица 6.3 - Расчет основной заработной платы

Состав исполнителей по категориям	Количество работников	Месячный оклад, грн.	Надбавка, грн.	Кол-во месяцев работы	Сумма, грн
Научные сотрудники: 1.руководитель работы 2. младший научный сотрудник	1  1	2000  300	200  -	4  4	800  1200
Вместе:					2000

Таблица 6.4 - Себестоимость НИР

№ п/п	Наименование статей расходов	Сумма, грн.
1	Материалы	300
2	Основная заработная плата	2000
3	Дополнительная заработная плата	160
4	Отчисление на социальные программы	810
5	Амортизационные отчисления	2700
6	Другие прямые расходы	220
7	Накладные расходы	1080
	Вместе:	7270

Сума статей 1-7 составляет себестоимость НИР - СНИР .

Расходы на НИР рассчитываются по формуле:

= 7270 1,1 = 7997 грн.,(6.8)

где  - коэффициент, который учитывает накопления (прибыль) научной организации ().

.4 Расчет экономического эффекта от использования результатов НИР

В этом разделе выполняются расчеты экономического эффекта от внедрения результатов НИР в прикладную сферу деятельности: производство, эксплуатацию и все такое. Методика расчетов зависит от сути НИР и согласуется с руководителем экономического раздела НИР.

.4.1 Затраты на ремонтно-эксплуатационное обслуживание и восстановление электрификации.

. Основная заработная плата.

где - годовой фонд основной заработной платы рабочих, занятых текущим обслуживанием и ремонтом (грн./год);

- численность рабочих, занятых соответственно текущим ремонтом и обслуживанием;

- среднемесячная зарплата рабочих, занятых текущим ремонтом и обслуживанием с учетом премий из ФПЗ.

Пэксп.= 22 человека, Пр.п.= 177 человек,

Зэксп.= 170 грн., Зр.п.= 160 грн..

Иосн.эксп.= 11×17×22 = 41140 грн.;

Иосн.р.п.=11×16×177 = 311520 грн.;

Иф.з.п.год= 1,15×1,52×35266 = 616450 грн./год;

Иосн.п.п.= 616450 грн./год.

. Дополнительная зарплата эксплуатационного персонала.

Идоп.= 0,15×Иосн.эксп.= 0,15×41140 = 6171 грн./год

. Отчисления на социальное страхование, Чернобыльский фонд и фонд занятости.

Иотч.= 0,52×(Иосн.т.о.+ Идоп.т.о.) = 0,52×(41140 + 6171) = 24601 грн./год.

. Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования:

а) амортизация производственного оборудования

Иа= 271488,8 грн.;

б) заработная плата персонала, производящего текущий ремонт:

Ит.р.= 0,3×1,15×1,52×Иосн.р.п.= 0,3×1,15×1,52×311520 = 163361 грн./год;

в) прочие расходы:

Ипр.= 0,2×Иа= 0,2×27148,88×106 = 54297,76 грн.

. Пусковые расходы по подготовке к включению и освоению нового оборудования и сетевых устройств.

Ипуск.= 0,015×Иа= 0,015×27148,88×106= 4072,232 грн/год.

. Цеховые накладные расходы.

Ицех.= 0,4×Иосн.п.п.= 0,4×61645×106= 246 580 грн./год.

.Общезаводские расходы.

Изав.= 0,2×Иосн.п.п.= 0,2×61645×106= 123 290 грн./год.

Результаты расчетов сводим в таблицу 6.5 .

Таблица 6.5

№ п/п	Статья калькуляции	Сумма грн.	Структура себестоимости
1.	Основная зарплата эксплуатационного персонала	616450	40,82%
2.	Дополнительна зарплата эксплуатационного персонала	6171	0,41%
3.	Отчисления на соц. страх., Ч.Ф. и Ф.З	24601	1,63%
4.	Расходы на содержание и обслуживание оборудования: а) амортизацию; б) заработная плата персонала, производящего текущий ремонт; в) прочие расходы	271 488,8  163 361 54 298	18%  10,81% 3,6%
5.	Пусковые расходы	4 072	0,3%
6.	Цеховые расходы	246 580	16,3%
7.	Общезаводские расходы	123290	8,2%
	Итого:	1 510 311,8	100%

 = 1510312 грн.

Таблица 6.6 Монтажные работы для проведения восстановительной электрификации

Номер	Наименование работ	Стоимость, грн.
		Стоимость единицы	Кол-во	Всего
1.	Установка на опорах консолей неизолированных, массой 75 кг.	24,82	263	6528
2.	Установка траверсы для двух изолированных консолей на переходную опору	9,25	44	407
3.	Установка съемных пят	17,73	450	7979
4.	Стоимость траверсы для переходных стояков	1,3	44	57
5.	Съемные пяты	4,2	450	1890
6.	Консоли неизолированные прямые	370	16	5920
7.	Раскатка несущего троса «поверху»	128,48	15,45	1985
8.	Раскатка контактного провода «поверху»	46,79	15,45	723
9.	Регулировка контактной цепной подвески.	567,69	15,45	8771
10.	Совмещенная анкеровка контактного провода или несущего троса	55,64	22	1224
11.	Средняя анкеровка контактного провода или несущего троса при цепном компенсированном подвешивании.	57,55	12	691
12.	Изоляция металлических конструк-ций от железобетонных шпал.	132,81	13,3	1766
13.	Сопряжение анкерных участков трехпролетное без секционирования сети при компенсированном подвешивании	356,87	11	3926
14.	Подвеска проводов ДПР.	652,05	13,3	8672
15.	Анкеровка одностороннего одного провода в линии на подвесных изоляторах.	46,15	50	2308
16.	Заземление одиноко стоящей железобетонной опоры.	10,01	265	2653
17.	Соединение медное стыковое межрельсовое.	27,78	10,3	286
18.	Разрядник роговый.	38,2	15	573
19.	Транспортировка материалов и оборудования с приобъектного склада к месту работ.	16,35	7,6	124
20.	Провод МФ-100	1391,36	14,05	19549
21.	Несущий трос ПБСМ-95	1417,64	12,36	17522
22.	Несущий трос ПБСМ-70	1317,00	1,02	1343
23.	Провода марки АС-50	819,72	5,32	4361
24.	Провода марки МГ-50	1242,74	0,12	149
25.	Провода марки МГ-70	1236,66	0,59	730
26.	Кронштейн КДФ-5	29,3	161	4717
27.	Кронштейн КС-74Б/1000, КФ-5	14,88	345	5134
28.	Кронштейн КДФС-5	30,44	81	2466
29.	Кронштейн КДПУ-63	19,7	15	296
30.	Изолятор типа ПС-70	2,36	330	779
31	Изолятор типа НСК-120/27,5-3	71,8	120	8616
32.	Изолятор типа ПСК-120/27,2-3	70,00	358	25060
33.	Изолятор типа ФСК-70/27,5-3	98,00	530	51940
34.	Другие расходы			5662
Всего:				204807

= 204807 грн.

 = +  = 1510312+ 204807 = 1715119 грн.

Экономический эффект достигается за счет уменьшения времени на диагностику и ремонт контактной сети при эксплуатации ВИКС с новым современным оборудованием. Как показывает практика эта экономия составляет 50%.

 = 0,5 1715119 = 857559,5 грн.

= 857560 - 532000 = 325560 грн.

Эффективность НИР:

,(6.9)

где

Срок окупаемости расходов на НИР:

1,23 года (448 дней) (6.10)

6.6 Сравнение экономических показателей устройства по сравнению с аналогами

Себестоимость одного устройства составляет 94 тысячи гривен. С учетом прибыли устройство выходит на рынок со стоимостью 130,4 тысяч гривен.

Аналогов этого устройства как такового, в принципе не существует. Существует устройство под названием «Матриса АВР». Стоимость ее составляет примерно 68 тысяч гривен. С учетом прибыли предполагаемая себестоимость этого прибора составляет 60 тысяч гривен. Это намного меньше стоимости разработанного прибора. Но ее огромный проигрыш по сравнению с разработанным устройством состоит в том, что она не выполняет всех необходимых измерений параметров, которые выполняет УСПКП.

Для измерения необходимых параметров существует вагон измерительный контактной сети ВИКС. Его стоимость составляет 3 миллиона гривен. Представляя цену как сумму прибыли и себестоимости, можно предположить, что его себестоимость составляет 2,66 миллиона гривен. Естественно, УСПКП намного дешевле этого вагона.

6.7 Выводы

На основании проведенных расчетов была определена цена прибора, обоснована его необходимость внедрения на рынке и выявлен ряд преимуществ Устройства Слежения за Провисом Контактного провода перед его аналогами. Необходимо отметить, что в нашей стране на железной дороге до сих пор недостаточно оборудования аналогичного тому, которое проектируется в данном дипломном проекте. На многих пунктах железной дороги все еще пользуются либо ручными измерителями, которые являются не точными вследствие своей конструкции или недостаточности; либо переносными аналогами этого прибора что делает трудоемким процесс, и, как следствие, замедляет процесс работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте рассмотрены современные устройства слежения за параметрами контактного провода. Описано назначение и принцип работы основных блоков устройства слежения за параметрами контактного провода, обоснована необходимость внедрения данного устройства на железных дорогах Украины.

Необходимо отметить, что в нашей стране на железной дороге до сих пор недостаточно оборудования аналогичного тому, которое проектируется в данном дипломном проекте. На многих пунктах железной дороги все еще пользуются либо ручными измерителями, которые являются не точными вследствие своей конструкции; либо переносными аналогами этого прибора, что делает трудоемким процесс, и, как следствие, замедляет процесс работы.

Также стоит отметить, что данном дипломном проекте рассмотрены и проанализированы преимущества новой совмещенной УФ-камеры DayCorII и рассмотрено изображение, получаемое при ее эксплуатации.

Рекомендуется использовать данную камеру при разработке новых версий ВИКСов.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1.ДСТУ 2293-93ССБТ. Охорона праці. Терміни та визначення.

2.Закон України “Про охорону праці” - Введ. в действие 21.11.2002 г.

.Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища” - Введ. в действие 01.07.1991 г.

.ГОСТ 12.0.003-74* ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - Введ. 01.01.76. Изменения: 1978.

.ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ. 01.01.89.

6. СНиП 2.04.05-91 Строительные нормы и правила. Отопление. Вентиляция и кондиционирование воздуха.М. : Стройиздат, 1992. - 110 с.

7.ГОСТ 12.1.012 - 90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования - Введ.01.07.91.

.ГОСТ 12.4.046 - 78. ССБТ. Методы и средства вибрационной защиты - Введ.01.07.91.

.ГОСТ 12.1.003-83* ССБТ. Шум.Общие требования безопасности - Введ.01.07.89.

10.ДСанПіНЗ.3.2007 - 98. “Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами ЕОМ”. Затвержд. МОЗ України 10.12.98.

11.ГОСТ 12.1.029-80* ССБТ. Средства и методы защиты от шума - Классификация. Введ.01.07.81.

12. НРБУ-97 Норми радіаційної безпеки України. Утв.гл.сан врачем України №58.

.ДНАОП 0.00-1.31-99.Правила охорони праці під час експлуатації ЕОМ.К.1999-26с.

14.СНиП II-4-79. Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение. Нормы пректирования. - М.: Стройиздат, 1980. - 48 с.

15.ГОСТ 12.1.006 - 84*. ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. Введ. 01.01.85.Изм. 1988

16.ПУЭ - 87. Правила устройств электроустановок. - М.: Энергоатомиздат., 1988 - 648с.

17.ГОСТ 12.1.019 - 79*. ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. - Введ. 01.07.80. Изменения 1986.

.ГОСТ 12.1.030 - 81*. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление. - Введ. 01.07.82. Изменения 1987.

.ГОСТ 14254 - 96. Степени защиты обеспечиваемые оболочками. - Введ. 01.07.98.

.ГОСТ 12.2.007 - 75*. ССБТ. Изделия электротехнические.Общие требования безопасности. - Введ. 01.01.78. Изменения 1988.

.НАПБ Б.07.005 - 86 (ОНТП 24 - 86). Определение категорий зданий и сооружений по взрывопожарной опасности. - М.: 1987.

.ДБН.В. 1.1 - 7 - 2002. Державні будівельні норми України. Захист від пожежі Пожежна безпека об'ектів будівництва. - К.: 2003 - 41 с.

.ГОСТ 12.1.004 -91*. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.- Введ. 01.07.92.

24. РД 34.21. 122-87 И инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.-М.:Энергоатомиздат,1988 - 56с.

.Закон “Про цивільну оборону України” від 3 лютого 1993 р.

6. Постанова Кабінету Міністрів України від 15 липня 1998 р. № 1099 “Про порядок класифікації надзвичайних ситуаций”.

. Наказ Держстандарту України від 19 листопада 2001 р., та Класифікаційних ознак надзвичайних ситуацій, затверджених наказом МНС України від 19 квітня 2003 р. № 119.

28. Постанова Кабінету Міністрів України від 24 березня 2004 р. № 368 “Про порядок класифікації надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру за їх рівнями”.

29. СтеблюкМ.І. ”Цивільна оборона” - Київ.:”Знання”, 2006. - 487с.

. Оптимизация контактных подвесок для высокоскоростных линий// Becker.K, Железные дороги мира, 1995г, №5,C.21-23.

http://www.css-mps.ru/zdm/08-1998/8050.htm

.Поезд для измерения габарита приближения строений //Blondeau.J,Железные дороги мира,2002, №1,С.56-62.

. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог. Бондарев Н.А. Москва: “Транспорт”, 1994.

.Тенденции в развитии тягового электроснабжения //Richter.U,2002,№6,С.45-53.

. Измерительная система для определения положения и износа контактного провода //Sarnes.B,Железные дороги мира,2003,№4.

. Справочник по теплообменникам: в 2 т. Т.1 и 2. Пер. с англ., под ред. Б.С. Петухова, В.К. Шикова.- М.: Энергоатомиздат, 1987.

. Теплотехника и теплоэнергетика. Справочник. Ред. В.М. Зорин. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

. Ю.И. Плотников. Расчет теплообменных аппаратов. - СПб.: ВМИИ, 1999.

. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera «Max+Plus 2 и Quartus 2. краткое описание и самоучитель. Издательское предприятие РадиоСофт. Москва. 2002г.

. MAXIM. New Releases Data Book. Volume V. 1996.

. Электронные компоненты «Платан». Осень 2004.

. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Корн Г., Корн Т. ,Издательство “Наука”. Главная редакция физико-математической литературы, 1973.

. Теоретические основы статистической радиотехники. Левин Б.Р., Москва: “Советское радио”, 1975.

. http://www.nfenergo.ru