2.1.2 Вагон - лаборатория испытаний контактной сети нового поколения викс-цэ

Вагоны типа ВИКС-ЦЭ изготавливаются на основе капитальной реконструкции купейных цельнометаллических вагонов типа 47/Ки опытным заводом НИИЭФА-ЭНЕРГО в порядке единичного производства.

Основные характеристики:

- полная автоматизация измерений и контроля параметров контактной сети, достигаемая компьютеризацией всех диагностик и оформления 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 высоковольтной камеры даже при использовании измерительного токоприемника;

- наличие диагностик, отсутствующих на предыдущих ВИКС;

- автоматическая привязка к месту измерений с помощью аппаратных и программных средств;

- мощная энергетика и значительные ресурсы вычислительного комплекса, обеспечивающие возможность дальнейшего развития диагностических возможностей вагона.

Диагностические функции ВИКС-ЦЭ:

- 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, при движении со скоростью, ограничиваемой только допустимой скоростью вагона-носителя, с помощью стереотелевизионной системы (СТВС);

- измерения параметров по п.1 обеспечиваются при любой погоде, кроме условий, исключающих визуальную видимость объектов наблюдения из наблюдательной вышки;

- измерения с погрешностью не более 20 мм высоты отходящих проводов и основных стержней фиксаторов от полоза токоприемника, фиксация подхватов отходящих ветвей и дополнительных фиксаторов.

Средства измерений:

- СТВС – бесконтактные измерения высоты отходящих проводов;

- две телевизионные дальнометрические системы с двумя линейными телекамерами каждая, продольные оси которых параллельны продольной оси вагона и отстают от последней на ± 1200 мм.

В данных системах используется подвеска фиксаторов полупроводниковым лазером инфракрасного диапазона.

Средством измерения является стереотелевизионная система (СТВС), использующая три цифровые линейные телекамеры с электронными диафрагмами и встроенными сигнальными микропроцессорами.

Телекамеры защищены от воздействия внешней среды вращающимися иллюминаторами, а в нерабочем положении – герметичной заслонкой с гидроприводом изнутри вагона.

Виды измерений:

- измерения силы нажатия токоприемника на контактный провод в пределах 40 – 400 Н с погрешностью не более ± 5 %. Датчики нажатия (на основе тонкочувствительных элементов), расположены под специальным измерительным полозом;

- измерения вертикальных ускорений для учета массы полоза токоприемника при измерениях нажатия (два акселерометра по краям полоза) и природных ускорений в горизонтальной плоскости для регистрации ударов и подбоев (один акселерометр в середине полоза). Высоковольтная развязка аппаратуры, регистрирующей ускорения, напряжение на контактном проводе, нажатие, осуществляется с помощью мультиплексируемой цифровой оптоволоконной лини связи;

- 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.По исчезновении напряжения на выходе делителя программным путем осуществляется фиксация фактов отрыва токоприемника от контактного провода;

-измерения скорости движения вагона в пределах 0 – 200 км/ч 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 ± 2 %Средства 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 и отклонений пола кузова вагона от истинного горизонта устройством типа «Гировертикаль».В вариантном исполнении вместо устройства на основе электромеханических гироскопов используется прибор аналогичного назначения на основе лазерного гироскопа;

- измерения радиуса кривизны пути в пределах 300-500 м с погрешностью не более ± 100 мм. Средство измерений – датчик угла поворота тележки на основе вращающегося трансформатора;

- измерения температуры окружающей среды (термометр сопротивления).

Для привязки результатов измерений к местам их выполнения используется комплекс программно-аппаратных средств.

Все перечисленные выше диагностические функции выполняются при максимальной скорости движения базового вагона типа 47/Ки – 140 км/ч. Принципиально аппаратура и программное обеспечение рассчитаны на функционирование при скорости до 200 км/ч.

Аппаратура и программное обеспечение ВИКС-ЦЭ обеспечивают

- хранение в памяти компьютера данных нормативных журналов;

- автоматическую фиксацию нарушений состояния контактной сети и подсчет его балльной оценки в соответствии с ПУТЭКС и с учетом данных нормативных журналов;

- возможность составления в памяти компьютера маршрута инспекционного объезда, в ходе 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, температуры окружающего воздуха;

- синхронный просмотр видеозаписи и данных, записанных в компьютер.

Преимущества ВИКС-ЦЭ:

- лучшие условия для размещения и жизнеобеспечения персонала за счет сокращения площадей и объемов, занимаемых аппаратурой (достигнуто изменением системотехнического решения информационно-вычислительного комплекса (ИВК) вагона), усиления энергообеспечения для питания бытовых электроприборов, применения системы отопления на жидком топливе, применения малошумной дизель-генераторной установки;

- улучшение дизайна служебных и бытовых помещений.