Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Игин Александр Валерьевич

Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации
<
Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Игин Александр Валерьевич. Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.07 / Игин Александр Валерьевич; [Место защиты: Моск. гос. ун-т путей сообщ. (МИИТ) МПС РФ]. - Москва, 2008. - 141 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/150

Содержание к диссертации

Введение

1. Оценка энергетической эффективности локомотивов в эксплуатации 10

1.1. Энергетическая эффективность локомотивов в эксплуатации 10

1.2. Обзор работ по нормированию и анализу расхода ТЭР на тягу поездов 20

1.3. Оценка погрешности методов нормирования, прогнозирования и анализа расхода энергоресурсов на тягу поездов 34

2. Применение метода экспоненциального сглаживания для оценки энергетической эффективности тепловозов 42

2.1. Постановка задачи экспоненциального сглаживания 42

2.2. Оценка коэффициентов модели 49

2.3. Выбор оптимального параметра сглаживания 54

2.4. Выбор начальных условий прогнозирования 60

2.5. Аналитические уравнения расчета начальных коэффициентов модели экспоненциального сглаживания 61

2.6. Адаптация параметров модели экспоненциального сглаживания с помощью трэкинг-сигнала 65

3. Статистический анализ энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации 69

3.1. Оценка удельного расхода дизельного топлива локомотивов на тягу поездов 69

3.2. Оценка статистических свойств выборочных данных 77

3.3. Статистический анализ изменения энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации 86

3.4. Оценка влияния факторов на изменение энергетической эффективности 93

4. Применение системы статистического анализа для повышения энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации 98

4.1. Техническая характеристика, состав и работа системы 98

4.2. Назначение и принцип действия системы 102

4.3. Технические требования, предъявляемые к персональному компьютеру при работе с системой 105

4.4. Запуск и работа системы 105

4.5. Экономический эффект от использования системы статистического анализа энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации 120

Заключение 124

Список использованных источников

Введение к работе

В 2006 году на тягу поездов по сети железных дорог израсходовано около 38,4 млрд. кВтч электроэнергии и 2,9 млн. тонн дизельного топлива, что составило около 74,6 млрд. руб. (для сравнения в 2005 г. затраты составляли — 64,7 млрд. руб.). При росте объема перевозочной работы на 4,6%, в денежном выражении рост затрат на энергоресурсы составил 13,3%, соотношение объемов перевозочной работы в электротяге 83,8%) и теплотяге 16,2%.

Увеличение денежных затрат на топливно-энергетические ресурсы объясняется, главным образом, ростом цен на дизельное топливо (9,4%) и электроэнергию (7,5%). В эксплуатационных расходах локомотивного хозяйства эти затраты достигли 39,0% /2, 3, 43, 55, 94, 104/.

Наличие существенной доли в эксплуатационных расходах энергетической составляющей предопределяет значимость проблемы экономии энергоресурсов вообще и дизельного топлива в особенности.

Снижение энергоёмкости перевозок и, соответственно, расхода дизельного топлива на тягу поездов в ближайшей перспективе будет осуществляться в ОАО «РЖД» по таким направлениям как: улучшение показателей использования локомотивов, применение ресурсосберегающих технических средств и технологий, снижение уровня непроизводительных энергозатрат, использование новых и модернизированных серий локомотивов, использование механизма мотивации энергосбережения 161.

В связи с этим следует отметить, что незадействованным резервом во всеобъемлющем решении проблемы экономии энергоресурсов на тягу поездов остается обеспечение номинального уровня энергетической эффективности локомотивов в эксплуатации.

Техническое состояние локомотивов вообще и тепловозов, в особенности, характеризуется, помимо широко используемых технических показателей, также и уровнем энергетической эффективности или так называемым «теплотехническим состоянием». В эксплуатации данная характеристика применяется для количественного упорядочения оценок технического состояния как отдельно взятого локомотива, так и парка локомотивов в целом. Система оценок об удовлетворительном или неудовлетворительном теплотехническом состоянии локомотива классифицируется по номинальной (назывной) шкале, исходя из принципа соответствия уровню номинала (нормы) энергетической эффективности. Из чего следует, что норма расхода ТЭР на поездку должна соответствовать номинальному уровню энергетической эффективности локомотива.

В эксплуатации энергетическую эффективность оценивают путём сравнения фактического расхода топлива тепловозов с нормой. Мерой оценки этого состояния является количественный признак, который отражает объём сэкономленного или перерасходованного топлива за календарное время: декаду, месяц, год.

Ежемесячно, на основании накопленных данных о расходовании топлива тепловозами эксплуатируемого парка, в депо проводится анализ. За отчётный период выводят нарастающим итогом количество топлива, которое перерасходовано или сэкономлено как по каждому локомотиву в отдельности, так и по парку в целом. Если итоговый расход превышает установленное право его расхода, то считается, что локомотив работает с перерасходом энергоресурсов и его энергетическая эффективность неудовлетворительная.

По результатам анализа принимаются решения:

— о продолжении эксплуатации тепловозов;

— об изменении нормы расхода на измеритель выполненной работы;

— о необходимости проведения технического обслуживания (ТО) или текущего ремонта (ТР) тепловозов;

— о неплановой регулировке или замене оборудования тепловозов. Существующая технология анализа энергетической эффективности тепловозов, основанная на принципе простого сравнения фактического расхода топлива с нормой, является малоэффективной по следующим причинам:

- неадекватности теоретических (усреднённых в пределах горизонта планирования) и фактических (текущих) значений факторов расхода топлива;

— позднего обнаружения момента систематического рассогласования нормативного и фактического значений расхода топлива;

— неоперативного проведения организационно-технических действий, направленных на устранение причин несоответствия нормативного и фактического значений расхода топлива.

Основной причиной сложившегося положения является отсутствие механизма оперативного обнаружения и анализа перерасхода ТЭР, вызванного изменением энергетической эффективности локомотива, как из-за ухудшения его технического состояния, так и вследствие изменения условий эксплуатации.

Резюмируя вышесказанное, обозначим основные положения, выносимые на защиту диссертационной работы.

Решаемой проблемой является совершенствование методов прогнозирования, контроля и анализа энергетической эффективности тепловозов, обеспечивающих номинальный уровень расхода дизельного топлива на тягу поездов.

Актуальность диссертационного исследования отражена в Энергетической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2020 года (от 1.10.2004 №920).

Цель и задачи исследования заключаются в применении численных, вместо аналитических, методов при оценке и прогнозировании энергетической эффективности тепловозов для обеспечения номинального уровня расходования ими дизельного топлива на тягу поездов.

Практическая задача исследования связана с внедрением технологии прогнозирования энергетической эффективности парка тепловозов, обеспечивающей систематический мониторинг и анализ расходования дизельного топлива конкретным тепловозом с помощью «Системы оперативной оценки и диагностики теплотехнического состояния тепловозов в эксплуатации» (версии 5.5.) для персональных компьютеров.

Объектом диссертационного исследования служит процесс изменения энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации.

Предметом исследования является технология прогнозирования и статистического анализа энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации, обеспечивающая номинальный уровень расхода дизельного топлива на тягу.

Теоретико-методологическую основу исследования составляют элементы следующих теорий: классические методы математической статистики (проверки статистических гипотез, краткосрочного прогнозирования, исследование функций с помощью частных производных), элементы теории вероятности и математического анализа.

Научная новизна выполненной работы заключается в разработке ряда моделей, отражающих изменение номинального уровня энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации в зависимости от типа тепловоза и рода его работы. С учетом использования моделей разработана и внедрена технология, интенсифицирующая процесс оценки энергетической эффективности тепловозов и принятия решений о дальнейшей их эксплуатации или постановке в ремонт.

Практическая значимость работы состоит в мониторинге отклонений расхода ТЭР от уровня его номинала конкретным тепловозом по каждой поездке и принятию оперативных действий по снижению величины их рассогласования: Практической стороной работы является внедрение программного обеспечения баз данных «Системы оперативной: оценки и диагностики теплотехнического состояния тепловозов в эксплуатации» для IBM-совместимых компьютеров.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научно-технической конференции: «Неделя, науки 2005» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ); на научно-техническом семинаре кафедры «Локомотивы и локомотивное хозяйство» Московского государственного университета путей сообщения, май 2005 г; на VI научно-практической конференции: "Безопасность движения поездов" в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ);, октябрь 2005 г; на VIII научно-практической конференции "Безопасность движения поездов" в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ), ноябрь 2007 г.

Личный вклад автора состоит в разработке алгоритмов и адаптации математических моделей краткосрочного прогнозирования энергетической эффективности тепловозов с использованием языка программирования Delphi и баз данных в программном продукте «Система оперативной оценки и диагностики теплотехнического состояния тепловозов в эксплуатации».

Практическая апробация, в соответствии с договором с ОАО «РЖД» от 07.03.2003: г. №004/11 (Т-19/03-и), осуществлена в ходе внедрения результатов - научной работы на Московской железной дороге в следующих четырёх локомотивных депо: Брянск 2, Смоленск, Калуга 1 и Узловая.

Обзор работ по нормированию и анализу расхода ТЭР на тягу поездов

Проблема нормирования расхода ТЭР на тягу поездов тесно связана с оценкой энергетической эффективности локомотивов в эксплуатации. Как показывает практика, оценка энергетической эффективности получается путем сравнения задаваемой нормы расхода с фактическим расходом ТЭР по итогам работы локомотива за установленный период времени (декаду, месяц). С этих позиций проблема выбора способа оценки расхода ТЭР в контексте данной работы актуальна и происходила следующим образом.

В начале 60-х годов А.И. Долинжевым (ЦНИИ МПС) предложена методика нормирования расхода топлива по формуле /25/ 3,35-Ц +/Л 6л Q (1.1) где - удельный расход условного топлива; щ — основное удельное сопротивление движению поезда; / - дополнительное сопротивление движению поезда; Г - к.п.д. тепловоза; g — расход топлива в режиме «холостого хода»; Q,P соответственно масса состава и локомотива.

Тогда же В.Н. Тверитиным и П.Л. Корховым (ДИИТ) было предложено рассчитывать индивидуальную технологическую норму расхода топлива по формуле /88/: 6 = В б а, (1.2) S-V.-10-4 где в - часовой расход топлива тепловоза в тяговом режиме работы (см. /85/); v - средняя техническая скорость движения поезда. Значительными работами в области методов нормирования служат исследованиями по нормированию расхода ТЭР на тягу поездов, выполненные B.C. Молярчуком /60/. По результатам этих исследований для железнодорожного транспорта была разработана «Инструкция по техническому нормированию расхода электрической энергии и топлива тепловозами на тягу поездов» №ЦТ 2564 /39/, используемая и в настоящее время.

Основные принципы нормирования расхода топлива были заложены автором еще в 30-х годах для паровозной тяги /61/, а в 60-х годах - для тепловозной тяги /11, 76/.

Предложено индивидуальную технологическую норму расхода топлива рассчитывать по формуле для тепловозов: е = е0-Ксп-Км-КгКт+2 -Ает+Кх-ех + вс-К х-ех., (1-3) где е - исходные нормы расхода топлива, определяемые для движения на площадке состава, состоящего из четырехосных вагонов кг/104 ткм брутто. сп - коэффициент, учитывающий изменение сопротивления движению состава. При расчетах для каждого грузового состава его заменяют коэффициентом , учитывающим наличие двухосных вагонов в її if составе, - коэффициентом, применяемым при нормировании порожних составов или » - коэффициентом, определяющим изменения сопротивления пассажирских составов при их обслуживании грузовыми локомотивами; is -"- коэффициент влияния степени использования грузоподъемности вагонов (в данном случае отношение статической нагрузки на ось к 17,5 т); - коэффициент трудности нормируемого участка; т - температурный коэффициент нормируемого периода; х- коэффициент холостого хода локомотивов, выраженный отношением времени холостого хода к общему ходовому времени; - число остановок, предусмотренных графиком движения поездов на 100 поездо-км; Ае т- затраты электроэнергии и топлива на восстановление кинетической энергии, потерянной при торможении, отнесенные к 104 ткм брутто. ех - затраты топлива на холостой ход при Кх=\; с- коэффициент стояночного времени, как отношение времени стоянок к общему времени за поездку. Исходную норму е находят с помощью топливно-энергетического паспорта тепловоза, который представляет зависимость /62/: e0=S + R-v + T —, (1.4) тс где S,R,T - коэффициенты уравнения.

Коэффициенты s, R, Т рассчитывают следующим способом. Сначала в точках пересечения кривых основного сопротивления движению поезда W0(v,mc) различной массы с кривыми тяговой характеристики F (v) определяются величины равномерной скорости движения у Затем для каждой величины у рассчитывают соответствующие ей щ и удельный часовой расход топлива Д Вч= Е 6 4, кг/і04-кл ф., (1.5) mc-v-10 где Е — расход топлива тепловозом в режиме тяги в единицах кг/мин Определяют Е по расходным характеристикам Е(у,Пк) /79/. Находя, таким образом, несколько значений в и w0 получают эмпирическую формулу вида (1.3), применимую для каждой серии тепловоза. Расчёт групповых норм расхода топлива основан на использовании тех же зависимостей, которые берутся при расчёте индивидуальных технологических норм /62/. Для групповых норм расхода топлива сначала рассчитывают изменение эксплуатационных показателей Де: Ae = 5 Z .i00%, (1.6) где е - плановая величина расхода топлива; Ф — фактическая величина расхода топлива на данный период времени. Затем величину изменения каждого показателя Де умножают на соответствующий коэффициент влияния ( Произведение величины Де на коэффициент влияния р представляет собой изменение удельного расхода топлива, связанного с ожидаемым изменением того или иного эксплуатационного показателя. Для расчета, например, планового расхода топлива на тягу поездов тепловозами грузового движения используется следующее выражение: (1.7) 1 + 10" ч_2 (bQ-0Q+Av-fiv+Aqo-fiq+ANw-fiw+) + V p ег=е0 + + ANn-/3n+ANm.j3nn+At./1t где е - фактический расход топлива за прошедший период; н v- Яо - доли изменения соответственно массы состава, технической скорости движения и массы вагона, отнесенной к одной колесной паре; w- доля изменения числа грузовых вагонов с различным количеством осей; п — доля изменения длины бесстыкового пути; яя — доля изменения порожнего пробега грузовых вагонов; kt- доля изменения исходной температуры от среднегодовой многолетней температуры наружного воздуха; Р - коэффициенты влияния различных эксплуатационных факторов на расход топлива или электроэнергии; v "Р— доли нормы расхода топлива, связанные с изменением соответственно степени экономичности локомотивов и заполнения пропускной способности железнодорожного участка.

Выбор оптимального параметра сглаживания

Рассмотрим модель на основе квадратичной зависимости удельного расхода дизельного топлива от порядкового номера поездки: 1 2 yt=a0+al + --a2 +et, (2.22) из которой получим следующую систему из трех уравнений с тремя неизвестными: оШ/ \ - i-a - (1-а)-(2-а) _ Sr(y) = a0 а,+ ±\ }--а2, а 2-а (,) - 1. 1 2 . (2.23) w = H O,-+3.(l-aH4-3.a),_; а 2-а где ао, а\, а2 - оценки коэффициентов ао,а\, а2. a Решая систему (2.23) относительно ао, ш, а2, получим a0=3-Sll](y)-3-St[2\y) + St[3](y); а, = 1 2-(l-a)2 a2 a-, = 2"a-«)2 Прогноз для случая (2.22) рассчитывается по формуле (6-5-a)-Sll\y)-2-(5-4-a)St[2\y) + (4-3-a)St[3\y)\; (2.24) {Sl\y)-Sl24y) + Sl\y)) 1-7 yt+l=a0+arl + --a2-l2 (2.25)

Ошибка прогноза при этом определяется следующим образом: ст уш »crEt лІ2-а + 3-а2+3-а3-12, (2.26) где JS — среднеквадратическая ошибка V /2-4 Полагая, что в модели (2.2) случайный компонент є1 распределён нормально с нулевым математическим ожиданием и дисперсией а2, можно получить вероятностные границы для прогнозируемого значения y t+1. Величина ошибки прогноза (формулы (2.16), (2.21) и (2.26)) связана как с варьированием самой экспоненциальной средней, так и с колеблемостью вокруг неё отдельных уровней временного ряда (в формулы входит т2Е).

Поэтому ошибка прогноза а . является случайной величиной, имеющей t - распределение Стьюдента с (п—р) степенями свободы. Отсюда доверительные интервалы для прогнозируемого значения временного ряда строятся по формуле y t+i=t- j. . (2.27)

Воспользуемся данными таблицы 2.1. удельного расхода дизельного топлива для оценки энергетической эффективности локомотива с помощью, вышеописанных моделей прогноза нулевого, первого и второго порядков рис. 2.2. Из анализа рис. 2.2. г) следует, что накопленная ошибка модели второго порядка (в сравнении с моделями 0-го и 1-го порядка) наименьшая.

Прогноз удельного расхода топлива, полученный с её помощью, соответствует уровню фактического расхода дизельного топлива и, соответственно, наиболее точно отражает энергетическое состояние тепловоза.

Предложенные модели, как показал эксперимент, адекватно отображают состояние протекания процесса потребления энергоресурса с учетом влияния условий эксплуатации.

При построении прогнозов с помощью метода экспоненциального сглаживания одной из важных задач является выбор оптимального значения параметра сглаживания а. Естественно, что при разных значениях а результаты прогноза будут различными. Если а близка к единице, то при прогнозе учитывается в основном влияние лишь последних наблюдений; если а близка к нулю, то веса, по которым взвешиваются уровни временного ряда, убывают медленно, т.е. при прогнозе в значительной степени учитываются все (или почти все) прошлые наблюдения.

Вес наблюдения, отстающего на к периодов от наблюдаемого момента, равен а (1 - а)к. Если есть уверенность, что начальные условия достоверны, то следует выбирать небольшое значение параметра сглаживания (а - 0).

Когда параметр сглаживания мал, то функция St (у) ведет себя как средняя из большого числа прошлых уровней. Если нет достаточной уверенности в прогнозировании начальных условий, то следует использовать большую величину а , т.е. при прогнозе учитывается в основном влияние последних наблюдений.

Для решения практических задач Р. Брауном рекомендовано выбирать величину а в интервале от ОД до 0,3. Данная рекомендация на начальном этапе настоящей работы полностью подтвердилась.

Опыт применения метода экспоненциального сглаживания для прогнозирования экономических временных рядов показывает, что наибольшая точность прогноза может быть достигнута при любых допустимых значениях а. Для периода упреждения, равного единице, необходимо использовать большее значение а . Причем, чем длиннее этот период, тем меньшее значение параметра а следует выбирать. Таким образом, величину а можно рассматривать как функцию от длины периода упреждения.

Для выбора оптимальных, с точки зрения прогноза, значений а проведен численный эксперимент. В ходе, которого, проводилось прогнозирование удельного расхода методом экспоненциального сглаживания, с использованием моделей нулевого, первого и второго порядка для грузового тепловоза 2ТЭ10М рис.2.3. и пассажирского тепловоза 2М62 рис.2.4.

Статистический анализ изменения энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации

Таким образом, как видно из примера, нуль гипотеза о подчинении исследуемой выборки нормальному закону распределения подтвердилась.

Параметрические критерии, рассмотренные выше, предусматривают, что изучаемые показатели процесса расхода дизельного топлива распределены по нормальному закону. В случае же когда закон распределения априорно не известен, то следует применять непараметрический критерий согласия Колмогорова (Рис. 3.1), как это уже было выполнено на примере данных таблицы 3.1. Схема применения критерия состоит в следующем: по результатам п независимых наблюдений расхода дизельного топлива тепловозом, заданных вариационным рядом, определяют эмпирическую функцию распределения Fn (х); для каждого значения расхода топлива xt находят модуль разности между эмпирической и модельной функциями распределения \Fn (х) — F(x)\; вычисляем значение выборочной статистики Я Колмогорова. Я = max\Fn (х) - F(x)\ -4п (3.21)

Наблюдаемое значение статистики Я Колмогорова сравнивается с критическим значением Ха, определяемым по уровню значимости а /100/. Если X Ха, то считается, что гипотеза о нормальном распределении выборки удельного расхода дизельного топлива принимается, если X %а гипотеза не принимается.

Подчиненность нормальному закону дает основание считать процесс расхода дизельного топлива - стационарным /36/. Под стационарным процессом, здесь и далее, будем считать, что степень использования тепловоза соответствует уровню его энергетической эффективности.

Статистический анализ изменения энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации

На процесс расходования локомотивами энергоресурсов на тягу поездов воздействует множество факторов. При этом считаем, что техническое состояние локомотива и его тягово-энергетические свойства определяются средним (в статистическом смысле) уровнем удельного расхода энергоресурса на тягу поездов. Изменение же дисперсии удельного расхода энергоресурса будем считать происходящим под воздействием внешних факторов (таких как изменение массы состава, осевой нагрузки, погодных условий и других) на локомотив.

Для проведения оценки изменения энергетической эффективности локомотива, зафиксируем состояние локомотива на конкретный момент времени (эталонное состояние). Далее будем производить сравнение текущих показателей среднего и дисперсии выборки с эталонными значениями (контрольное состояние). Данное сравнение будем осуществлять путем проверки статистических гипотез: о равенства средних двух выборок; о однородности дисперсий двух выборок.

При поверке равенства средних двух выборок удельного расхода дизельного топлива, проверяется нуль-гипотеза i = М-2 равенстве средних значений генеральных совокупностей, лежащих в основе обеих выборок, при условии, что дисперсии не равны erf Ф т2. Для решения этой задачи воспользуемся методом предложенным Д. Виера /30/, для нас интересно, что разница средних значений на 5%-ном уровне значима, если при объемах выборок щ 3 и п2 3 выполняется соотношение:

Если отношение не превышает значение 2, то оснований для отклонения нуль-гипотезы о равенстве средних значений двух выборок удельного расхода дизельного топлива щ = ц2 на 5%-ном уровне нет.

Однородность дисперсий двух выборок удельного расхода дизельного топлива на тягу поездов — проверяем по критерию Бартлетта /30/ при наличии данных, распределение которых весьма близко к нормальному распределению.

Критерий Бартлетта представляет собой комбинацию чувствительного критерия на «нормальность», точнее на «хвостатость» распределения, с менее чувствительным критерием на равенство дисперсий.

Технические требования, предъявляемые к персональному компьютеру при работе с системой

«Система оперативной оценки и диагностики теплотехнического состояния тепловозов в эксплуатации» (далее «система») является автоматизированным программным средством, применяемым для накопления, хранения и анализа, как показателей использования, так и энергетической эффективности локомотивов.

Целью использования системы является оперативное (по итогам 5-7 поездок, а не месяца, как это принято в настоящее время) выявление конкретных тепловозов и технических причин перерасхода ими топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на тягу поездов.

Источниками нормативно-технологической документации для выполнения работ с системой являются: - номерной список тепловозов инвентарного парка депо; - значения фактического расхода энергоресурсов на тягу поездов взятые из маршрутных листов машиниста (форма ТУ-ЗА) /69, 70/; - записи ремонтов тепловозов (за предыдущий год) по ТУ-28; - записи повреждений и неисправностей тепловозов и их оборудования (за предыдущий год) по ТУ-29; — записи о техническом состоянии тепловозов по ТУ-152 /59/.

В состав системы входит: — контейнер типа IDE/ MR-21 HI66F для хранения, защиты от повреждений и несанкционированного использования системы (1 штука); — накопитель на жёстком диске типа ШЕ 40 G АТА - 100, 7200 с-1 для обеспечения функционирования системы в части накопления, анализа и хранения данных о расходе энергоресурсов на тягу поездов и техническом состоянии тепловозов (1 штука); — кабель внутренний интерфейсный типа HDD для соединения системы с персональным компьютером пользователя (1 штука); — программное обеспечение базы данных тепловозного парка депо для функционирования системы (1 штука) /20, 46/.

Номинальный размер контролируемого парка двух-трёх секционных магистральных тепловозов - 30 единиц.

Пользователем системы является теплотехник депо, получающий информацию, как в виде ежемесячного отчёта, так и виде подекадной справки о фактическом и плановом расходе дизельного топлива на тягу поездов, а также причинах превышения планового норматива.

Результаты оперативной оценки и диагностики теплотехнического состояния, получаемые теплотехником в виде справок, служит основанием для принятия руководством депо решений: — о целесообразности дальнейшей эксплуатации конкретного тепловоза с учетом оценки его энергетической эффективности; — о необходимости корректировки нормы расхода топлива на измеритель выполненной работы тепловоза в связи с изменением условий эксплуатации; — о необходимости проведения технического обслуживания (ТО) или текущего ремонта (ТР) тепловоза включая производство реостатного испытания или обследования тепловоза с применением средств технической диагностики вследствие его неудовлетворительного технического состояния. Функциональные возможности системы по вероятности обнаружения момента: перерасхода дизельного топлива на тягу поездов - 0,95; увеличения среднего расхода дизельного топлива на тягу поездов - 0,95; ухудшение технического состояния тепловоза - 0,95; изменения условий эксплуатации тепловоза - 0,95; разрегулировки системы - 0,95 4- 1.

Достоверность результатов анализа задается пользователем в пределах 5 до 10%.Экономия от использования системы достигается за счёт снижения перерасхода дизельного топлива тепловозами, которые эксплуатируются с неудовлетворительной энергетической, и достигает от 3,5 до 5 % в год. Техническая характеристика системы: потребляемая системой энергия электрическая, U »220 В. потребляемая системой мощность, W«0,9 Вт. режимы работы системы по потребности пользователя, но не реже одного раза в 2-е суток. Габаритные размеры оборудования системы, не более, мм: - длина 150; - ширина 120; - высота 30. Масса оборудования системы, кг 1,1.

Требования к системе по монтажной пригодности по ГОСТ 12.2.007.0-75 «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности». Требования к средствам (уровню) защиты системы: - по ГОСТ 12.1. 019-79 «ССБТ. Электробезопасность. Общие требования»; - по ГОСТ 12.1. 030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление»; Безотказность системы не менее 10 ч/отказ.

Ремонтопригодность оборудования системы достигается путём исключения из работы повреждённых секторов жёстких дисков. Срок службы не менее 5 лет.

Похожие диссертации на Оперативный контроль и прогнозирование топливно-энергетической эффективности тепловозов в эксплуатации