Використання роботизованої системи для автоматизації процесу вимірювання напруги на колійних реле станційних рейкових кіл

UKR: Мета. Метою роботи є розроблення структури автоматичного вимірювального комплексу, який дозволяє реалізувати підхід до вимірювання напруги на обмотках колійних реле рейкових кіл на посту електричної централізації без зменшення її параметрів надійності та безвідмовності, з можливістю своєчасного виявлення відхилень напруги від нормативних значень. Методика. Використано методи аналізу та синтезу для: дослідження принципів вимірювання напруги на обмотках колійних реле рейкових кіл на станціях, актуальних конструкцій роботів і їх застосування на залізничному транспорті; обґрунтування конфігурації та параметрів роботизованої системи для автоматичного вимірювання напруги на обмотках колійних реле. Результати. Проаналізовано поточну процедуру вимірювання напруги на колійних реле та існуючі підходи до її автоматизації. Виявлено певні недоліки вказаного вимірювання, які пов’язані з його тривалістю та можливістю виникнення небезпечної відмови. Для вимірювання напруги на колійних реле розроблено структуру автоматичного вимірювального комплексу на основі роботизованої системи з трьома ступенями свободи, робочою областю в прямокутних координатах, керуванням платою Arduino UNO, можливістю передавання результатів вимірювання на автоматизоване робоче місце електромеханіка для зберігання і подальшої обробки. Запропоновано спосіб прогнозування поступових відмов під час наближення напруги на обмотці реле до границь визначених нормалей та алгоритм дій у разі виявлення таких відхилень. Наукова новизна. Вперше запропоновано підхід до вимірювання напруги на колійних реле залізничної станції, який дозволяє виконувати автоматичні вимірювання з надійною гальванічною розв’язкою вимірювального кола та інших ліній живлення приймачів рейкових кіл без участі обслуговуючого персоналу. Практична значимість. Впровадження розробленого комплексу дозволить виконувати автоматичне, безпечне та оперативне вимірювання напруги на обмотках колійних реле рейкових кіл на посту електричної централізації з можливістю своєчасного виявлення відхилень напруги від нормативних значень і прогнозування поступових відмов станційних рейкових кіл. В свою чергу, це дозволить вивільнити час обслуговуючого персоналу для виконання інших робіт.

ENG: Purpose. This study aims to develop the structure of an automatic measuring complex that enables the implementation of the approach to measure voltage across the windings of track circuit relays at the electric interlocking tower, without compromising its dependability and reliability, featuring the capability for timely detection of deviations from standard voltage levels. Methodology. Methods of analysis and synthesis were applied to examine the principles of voltage measurement across the windings of track circuit relays at stations, as well as relevant robotic designs and their applications in railway transport; and to justify the configuration and parameters of a robotic system for automatic voltage measurement across track relay windings. Findings. The current procedure for measuring voltage across track relays, along with existing approaches to its automation, was analysed. Certain drawbacks of the mentioned measurement process, related to its duration and the risk of hazardous failure, were identified. To enable voltage measurement across track relays, the structure of an automatic measuring complex, based on a robotic system with three degrees of freedom, a working area in rectangular coordinates, controlled by the Arduino UNO board, and the ability to transfer measurement results to an electromechanic's automated workstation for storage and further processing, was developed. A method for predicting gradual failures as the voltage across the relay winding approaches the threshold of specified standards, along with an algorithm for responding to such deviations, was proposed. Originality. For the first time, an approach was proposed to measure the voltage across the track relays at a railway station, enabling automatic measurements with reliable galvanic isolation between the measuring circuit and other power supply circuits of the track circuit receivers, without the involvement of maintenance personnel. Practical value. The implementation of the developed complex enables automatic, safe and prompt measurement of voltage across the windings of track circuit relays at the electric interlocking tower, featuring an option to timely detect voltage deviations from standard values and predict gradual failures of station track circuits. This, in turn, will allow maintenance personnel to allocate their time to other tasks.