Thu Thập Dữ Liệu khi chạy thử toa xe lửa (Tàu hỏa)
Khi toàn cầu hướng tới nỗ lực giảm lượng khí thải carbon, người ta tập trung nhiều hơn vào giao thông công cộng. Một trong những hình thức giao thông công cộng có hàm lượng carbon thấp nhất là đường sắt. Đó là lý do tại sao hoạt động R&D và thử nghiệm các đoàn tàu mới và cũ không có nhu cầu liên tục mà là một kiểu phục hưng dưới bức màn của sự bền vững và chủ nghĩa môi trường.
Trong ghi chú ứng dụng này, chúng ta sẽ xem xét quá trình thu thập dữ liệu trong quá trình chạy thử toa xe lửa và thiết bị phù hợp với ứng dụng này.
Các khía cạnh chính của việc thu thập dữ liệu khi chạy thử toa xe lửa
Do tàu chạy trên đường ray nên các nhà sản xuất và công ty đường sắt không cần thử nghiệm hệ thống lái truyền thống mà có thể tập trung thử nghiệm ở hai điều kiện: tăng tốc và giảm tốc. Đối với việc tăng tốc, hiệu quả là trọng tâm của việc kiểm tra, trong khi đối với việc giảm tốc, đó là sự an toàn và hiệu quả của phanh. Hơn nữa, khả năng kiểm soát độ rung trong cả hai điều kiện đều được thử nghiệm để cải thiện và duy trì độ bền của xe cũng như sự thoải mái của hành khách. Những thứ này được thử nghiệm trong quá trình “chạy thử” trên các tuyến đường sắt thực tế sau khi được các nhà sản xuất và công ty đường sắt sản xuất trước khi bắt đầu vận hành thương mại.
Trong quá trình chạy thử, các vấn đề sau sẽ được kiểm tra và dữ liệu đo được lưu giữ để ghi lại.
- 1. Liệu toa xe lửa có đáp ứng tất cả các thông số kỹ thuật vận hành trên các tuyến đường thực tế của công ty đường sắt không?
- 2. Hoạt động trên các tuyến thử nghiệm có bất thường không?
- 3. Có thể dừng trong khoảng cách xác định trước trong khi lái xe an toàn và kiểm soát tốc độ tàu không?
Mục đích và loại dữ liệu thu được trong quá trình chạy thử
Các nhà sản xuất tàu hỏa và các công ty đường sắt đều sẽ tiến hành các cuộc thử nghiệm sau đây trước khi bắt đầu vận hành thương mại. Hình 1 minh họa quá trình chạy thử từ trạm A đến B (trong khoảng từ vài phút đến 20 phút và vài km đến 50 km). Bảng 1 cung cấp ví dụ về các tham số được kiểm tra và mục đích tương ứng của chúng.
Hình 1 Chạy thử từ trạm A đến B
Bảng 1: Các loại dữ liệu thu được và mục đích
| Cần kiểm tra những gì | Các thông số đo |
|---|---|
| Vận hành phanh an toàn | Áp suất phanh, tốc độ (RPM) |
| Rung động bất thường | Trong mọi tình huống Ghi lại các rung động theo ba hướng, như qua lại, từ bên này sang bên kia và lên xuống, bằng cách sử dụng cảm biến gia tốc kế ba trục |
| Tuân thủ yêu cầu về điện năng | Điện áp, dòng điện và công suất cung cấp cho động cơ truyền động |
Tuyến đường mà tàu đi từ ga A đến ga B phải có sự thay đổi đáng kể về khoảng cách, thời gian di chuyển và chiều cao đường.
Các yếu tố được xem xét khi thu thập dữ liệu khi chạy thử toa xe lửa
Việc chạy thử có nhiều yếu tố cần được xem xét khi thực hiện:
- Vì việc chạy thử nghiệm phải được thực hiện trên đường ray giữa dòng xe lửa thương mại đông đúc nên đây là một cuộc chạy đua về thời gian để hoàn thành bài kiểm tra một cách chính xác mà không gặp trở ngại. Do đó, mỗi lần kiểm tra không thể lặp lại nhiều lần nên cần phải ghi nhiều thông số cùng một lúc.
- Bản thân toa xe lửa về cơ bản là một khu vực bao quanh rộng lớn, phải đo nhiều điểm liên quan đến hướng di chuyển, chẳng hạn như ghế trước, ghế sau và phần kết nối.
- Để đo hệ thống điện, kỹ thuật viên cần đo nhiều điểm có điện thế nối đất khác nhau. Để làm được điều này, mỗi đầu vào của thiết bị cần phải được cách ly. Điều này cũng có thêm một lợi ích là an toàn hơn cho cả thiết bị và người dùng.
- Để hiểu chi tiết tình trạng rung lắc trong quá trình chạy thử, điều quan trọng là phải sử dụng thiết bị có độ phân giải đầu vào cao để có thể đo được mức độ rung yếu với Độ chính xác cao.
- Để đo độ rung, cần lấy mẫu tốc độ cao (khoảng 10.000 điểm mỗi giây) và ghi âm dài hạn.
- Để đo các đại lượng vật lý như độ rung, cần có cảm biến và hệ thống dây điện để thu thập dữ liệu.
Giải pháp thu thập dữ liệu từ HIOKI
Đối với mục đích thu thập dữ liệu trong ứng dụng này, HIOKI khuyến nghị sử dụng bộ ghi bộ nhớ, MR6000. MR6000 là thiết bị thu thập dữ liệu cho phép bạn xem và ghi lại nhiều loại tín hiệu và dữ liệu cùng một lúc. Nó cung cấp một loạt các mô-đun (hoặc đơn vị) để phát hiện nhiều hiện tượng. Dưới đây là ba lý do tại sao HiCorder của Hioki là lựa chọn lý tưởng để chạy thử nghiệm.
- 1. Đa dạng các thông số đo
- 2. Dễ dàng và an toàn hơn với Hioki-isolation
- 3. Xử lý dữ liệu nâng cao
1. Đa dạng các thông số đo
Lựa chọn linh hoạt từ nhiều đơn vị (hoặc mô-đun) khác nhau cho các hiện tượng điện và vật lý. Dưới đây là một số ví dụ về các đơn vị (hoặc mô-đun) lý tưởng cho ứng dụng này.
| Đơn vị | Mục đích |
|---|---|
| Đo điện áp và dòng điện từ biến tần VVVF đến động cơ truyền động | |
| Bộ sạc U8979 | Đo độ rung |
| Đơn vị căng thẳng U8969 | Đo biến dạng, áp suất và ứng suất |
| Đơn vị tần số 8970 | Tốc độ, vận tốc |
Ngay cả đối với các thông số không được đề cập ở trên, vẫn có các đơn vị khác như đơn vị nhiệt độ. Chưa kể, việc ghi trên nhiều kênh có thể được thực hiện đồng thời với độ phân giải phù hợp với tốc độ lấy mẫu cao (lên tới 200 MS/s) và Độ chính xác cần thiết. Điều này cho phép bạn thu thập nhiều luồng dữ liệu với độ chính xác và hiệu quả, có khả năng tiết kiệm thời gian và đảm bảo Độ chính xác dữ liệu khi thu thập dữ liệu để chạy thử một toa tàu.
2. Dễ dàng và an toàn hơn với Hioki-isolation
Các kết nối giữa kênh đầu vào analog và giữa kênh đầu vào và thiết bị chính được cách ly hoàn toàn, đảm bảo sự thuận tiện tối đa. Thiết kế này loại bỏ sự cần thiết phải cân bằng điện áp giữa các đầu vào. Sự cách ly giữa các đầu vào giúp Hioki có lợi thế trong phép đo an toàn vì nó bảo vệ cả thiết bị và kỹ thuật viên khỏi các điện áp cao không lường trước được.
3. Xử lý dữ liệu nâng cao
MR6000, với dung lượng lưu trữ ấn tượng là 1 Gword, lý tưởng cho các phép đo độ rung với độ phân giải cao và thời gian giám sát kéo dài. Nhờ bộ nhớ rộng rãi này, bạn có thể dễ dàng thu thập dữ liệu trong các khung thời gian mở rộng. Ngoài ra, thiết bị còn cho phép bạn truyền dữ liệu đo trực tiếp sang PC bằng cách sử dụng chức năng gửi FTP cùng với chức năng lưu thời gian thực. Điều này giúp việc quan sát dữ liệu sau quá trình đo trở nên dễ dàng hơn.
Hình 2 thể hiện một ví dụ về dữ liệu được ghi bằng MR6000.
Hình 2 Ví dụ về dữ liệu được ghi bằng MR6000
Cuối cùng
Xe lửa sẽ không chỉ là một phần quan trọng của cuộc sống mà còn dự kiến sẽ ngày càng trở nên phổ biến khi thế giới tập trung vào tính bền vững và khử cacbon. Điều này cũng có nghĩa là số lần chạy thử tàu sẽ tăng lên, cũng như tầm quan trọng của các công cụ đo lường hỗ trợ thu thập dữ liệu chính xác và hiệu quả hơn. Chúng tôi hy vọng bản phác thảo về các lần chạy thử toa xe lửa của chúng tôi mang lại nhiều thông tin và chúng tôi có thể thuyết phục người đọc coi Thiết bị ghi dạng sóng của Hioki như một công cụ lý tưởng cho công việc. Để biết thêm thông tin về HiCorder, hãy xem trang sản phẩm của MR6000 hoặc vui lòng liên hệ với một trong các chuyên gia của chúng tôi để tìm hiểu thêm về sản phẩm. Hioki chúng tôi mong muốn được hợp tác với bạn vì một tương lai bền vững và có lợi hơn.
