Обеспечение микроклимата в кабинах машиниста электропоезда

Разработана концепция системы обеспечения микроклимата кабины машиниста высокоскоростного электропоезда. В том числе программно-аппаратного комплекса для управления оборудованием системы обеспечения микроклимата, обеспечивающего поддержание комфортных условий микроклимата для машиниста электропоезда с оптимизированным энергопотреблением.

Создание системы управления оборудованием системы обеспечения микроклимата кабины машиниста, обеспечивающей функционирование системы, регулирование температуры и прочих параметров микроклимата, обеспечение внутренней диагностики.

Блок управления системы обеспечения микроклимата кабины машиниста - комплекс, представляющий из себя совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих:

• обработку сигналов измерительных устройств системы;
• обработку сигналов защитных устройств системы;
• подачу сигналов на исполнительные механизмы, отвечающие за включение и отключение оборудования системы;
• обмен сигналами с системой управления верхнего уровня;
• сбор, хранение и передачу данных о состоянии оборудования;
• автоматический мониторинг температуры воздуха в помещениях электропоезда (салон, тамбуры, купе, санузлы), определение программными средствами требуемой температуры подаваемого воздуха, необходимые для этого режимы работы оборудования системы (установка кондиционирования, воздушные заслонки, клапаны, дополнительные канальные и локальные нагреватели);
• автоматическое управление воздушным потоком;
• оптимизацию энергопотребления на основе собранных данных об эксплуатации и выбор наиболее энергоэффективного режима работы, соответствующего внешним и внутренним параметрам воздуха;
• поддержание безопасного уровня углекислого газа в помещении на основе показаний соответствующих датчиков помещений и алгоритмических решений, позволяющих обеспечить подачу оптимального количества свежего воздуха;
• защиту от нештатной работы оборудования.

Встроенная диагностическая система реализует:

• математический анализ диагностических параметров и формирование диагностических событий;
• передачу диагностической информации в систему управления электропоезда;
• передачу информации для возможности формирования превентивных мероприятий по обслуживанию и ремонту с учетом текущего технического состояния контролируемых узлов системы обеспечения микроклимата.

1. Измерение температуры осуществляется посредством использования температурных датчиков, подключенных к интеллектуальным блокам обработки и преобразования измеряемого сигнала в цифровой код с возможностью:

• передачи полученного цифрового кода по сетям передачи данных;
• локальной обработки цифрового кода, анализа состояния системы, формирования требуемых выходных параметров (дискретных и аналоговых), обеспечивающих перевод оборудования системы в требуемое состояние и с мощностью, необходимой для обеспечения нужных температурных параметров воздуха;
• формирования дискретных и аналоговых сигналов, обеспечивающих работу устройств, поддерживающих требуемый воздушный поток;
• выбора оптимального с точки зрения энергосбережения режима работы, с учетом внешних и внутренних температурных факторов, а также данных, собранных за период эксплуатации.

2. Накопление и хранение значений параметров системы и состояний оборудования с использованием реляционной базы данных, оптимизированной для работы с системами реального времени, с повышенными требованиями к надежности и безопасности данных.

3. Создание «цифровых двойников» — гибридных моделей системы обеспечения микроклимата для прескриптивной диагностики состояния и предсказания неисправностей и отказов.

4. Разработка программного обеспечения осуществляется с использованием:

• языков программирования: C, С++, Python;
• инструментов разработки: Visual Studio, Eclipse, NetBeans;
• инструментов управления исходным кодом: SVN, Git;
• инструментов управления требованиями: T-FLEX RM.

5. Разработка цифровых двойников осуществляется с использованием сред математических вычислений и динамического моделирования Engee и SimInTech.