Sensorização da integridade do trem e retificação de separações usando redes de sensores sem fio

((wysiwyg_imageupload:1976:))Este relatório do projeto é uma contribuição de S. Sridevi da ARULMIGU MEENAKSHI AMMAN COLLEGE OF ENGINEERING, VADAMAVANDAL.

1. PERFIL INDUSTRIAL

1.1 FÁBRICA INTEGRAL DE TREINADORES
A fábrica integral de ônibus é uma unidade de produção das ferrovias indianas criada sob o primeiro plano quinquenal. A ICF é iniciada com a transferência de tecnologias de construção de ônibus da m/s SWISS CARS AND ELEVATORS, Manufacturing Corporation, Suíça.
O primeiro-ministro da Índia inaugurou a unidade de produção Shri. Pandit Jawaharlal Nehru em 2e Outubro de 1955.
A CIF evoluiu para mais de 300 projetos que consistem em
· treinadores dorminhocos
· Ônibus com ar condicionado
· Ônibus automotores
· Unidades múltiplas elétricas a diesel e de linha principal (EMU, DMU, ​​MEMU)
· Ônibus de metrô
· Carros-torre elétricos a diesel (DETC)
· Vans médicas de alívio de acidentes (ARMV)
· Carros de Inspeção (RA)
· Carros de teste de combustível
· Carros de gravação de pista
· Os últimos ônibus são para o Deccan Odyssey (um trem de luxo da Indian Railways)
· treinadores para MRVC (treinadores de classe mundial)
· A extensão de negócios da ICF abrange projeto, desenvolvimento e fabricação de diversos tipos de vagões para ferrovias indianas e para exportação.
1.2 CARACTERÍSTICAS SALIENTES DOS TREINADORES DA CIF:
· Todo o corpo soldado em aço
· Estrutura anti-telescópica
· Boa qualidade de pilotagem
· Peso leve
· Alta velocidade
· Adotando método de prevenção de corrosão
· Projeto seguro e econômico
· Comodidades melhoradas
· Medida de prova fina
1.2 DEPARTAMENTOS DA CIF:
· Mecânico
· Elétrico
· Engenharia
· Pessoal
· Segurança
· Contas
· Lojas
· Médico

CAPÍTULO 2- INTRODUÇÃO

O principal objectivo do nosso projecto é garantir a segurança na via e evitar a “separação” em maior medida. A maioria, se não todas as ferrovias, implementam sistemas de segurança, principalmente para evitar que os comboios colidam uns com os outros.
Ao nível da implementação, considerando o primeiro, o nosso sistema de segurança baseia-se no princípio de que os comboios não podem colidir se não forem autorizados a ocupar o mesmo troço de via ao mesmo tempo. Portanto, as linhas ferroviárias são divididas em blocos onde um sistema de detecção detecta a condição atual de um trem e emite sinais na entrada do bloco de acordo com ela.
Considerando o último, embora a separação seja um fenômeno momentâneo; ocorre principalmente em materiais dúcteis, onde os materiais dúcteis demoram muito para perder sua resistência à tração e finalmente se romperem.
A implementação do tópico também deve ser possível em condições de funcionamento. Para tanto, é necessário um estudo detalhado de determinados sistemas de tração em tempo real e das diversas partes envolvidas. Portanto, antes de entrarmos em nosso tópico, vamos dar uma breve visão sobre o controle elementos envolvidos em nosso tema para uma implementação prática eficiente.
2.1 ESTUDO DE COMPONENTES ESSENCIAIS DE TEMPO REAL
2.1.1 Motores de Tração:-
O projeto consiste em dois diagramas de circuito, entre eles um contém um circuito para controlar o motor do motor, ou seja… Motor de tração. Portanto, as classificações de vários acionamentos de tração e seus tipos são fornecidos abaixo.
Apenas três tipos de motores de tração são fabricados na ICF.
Eles são
· Motor de tração série DC para AC EMU
· Motor de tração série DC para DEMU
· Motor de tração série AC/DC para ônibus de classe mundial. (Unidades MRVC)
Entre os três tipos acima, apenas os dois primeiros são comumente usados ​​nas ferrovias indianas.
CLASSIFICAÇÃO DO MOTOR DE TRAÇÃO SÉRIE DC PARA AC EMU:
· 535V, 340A, 167KW (classificação contínua).
· 535V, 350A, 187KW (classificação de 1 hora).
Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)1
Fig 2.1.1Motor de tração AC

CLASSIFICAÇÃO DO MOTOR DE TRAÇÃO SÉRIE DC PARA DEMU:
· 1160 rpm, 557V, 415A, 208KW (classificação contínua)
· 1115 rpm, 557 V, 457 A, 208 KW (classificação de 1 hora)
Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)2
Fig 2.1.2 Motor de tração série DC para DEMU
CLASSIFICAÇÕES DE UNIDADE MÚLTIPLA AC/DC PARA WCC
Motor de indução assíncrono em gaiola de esquilo trifásico controlado por VVVF, 6 pólos, 250KW, 162A, 1029V, 1259rpm, 0,81pf, 64Hz.
2.1.2 Descrição da Necessidade de Controle:
O projeto lida com a complicação da frenagem e controle do motor CC na execução de operações como movimento para frente, movimento reverso, controle de velocidade e parada durante a verificação de integridade e separação. Para realizar essas operações com eficiência, uma breve descrição sobre a seção do controlador é fornecida abaixo .
2.1.3 Controlador Mestre:
Aqui a técnica de controle mestre-escravo é usada entre MEUs CC onde a comunicação bidirecional é possível, mas o comando passa apenas do motor de controle mestre para o escravo. Os comandos para acionamento e seleção de direção são emitidos a partir dos controladores do motor. Consiste nos seguintes componentes
1. Interruptor de seleção de direção
· Avançar (F)
· Neutro(N)/Desaceleração
· Reverso(R)
2. Controlador de tração/freio
Ele é usado para distribuir a solicitação de torque do controlador de tração/freio do inversor para o trem.
3. Interruptor de homem morto
Está incorporado no controlador de tração/freio. Para acionar o homem morto através da alavanca, o maquinista deve girá-la aproximadamente 5 graus quando o seletor de modo estiver na posição de avanço ou ré, então apenas um maquinista poderá acionar o trem.

2.1.4 Referência do Acionamento/Freio de Controle:

O trem é parado duas ou três vezes durante o processo de retificação de peças. Portanto, é necessário conhecimento adequado sobre o sistema de frenagem, seus tipos e utilização de múltiplos métodos de frenagem em acionamentos de tração para implementação em tempo real. Eles são fornecidos de maneira detalhada conforme abaixo. Para compreender o controle de acionamento/freio do trem é necessário saber que existem cinco operações diferentes executadas em cinco condições ou modos de trabalho diferentes.
· Frenagem de emergência
· Frenagem normal
· Frenagem automática
· Costeira
· Dirigindo
TRAVAGEM DE EMERGÊNCIA:
O tubo do freio é descarregado e totalmente pneumático é aplicado. O modo de operação é alcançado quando o motorista coloca o controlador de tração/freio na posição 'EB' libera o homem morto, coloca o seletor de modo na posição neutra ou coloca o controlador de freio na posição de emergência ou freio.
TRAVAGEM NORMAL:
Os freios EP/ED são usados ​​para frear o trem. A frenagem do trem é controlada pela BECU (Brake Electronic Control Unit). Existem dois tipos de cilindro de freio sensor de pressão é fornecido um para BECU e TCU. O tubo do freio permanece carregado e o freio automático não é aplicado. Para atingir este modo, o controlador de tração/freio deve estar na posição de frenagem.
TRAVAGEM UTOMÁTICA:
A frenagem automática é utilizada quando a desaceleração, utilizando freios EP e ED, não é suficiente. São utilizados caso um ou mais veículos do trem não sejam capazes de frear através dos freios EP e ED.
COSTA:
Aqui nenhuma força de acionamento ou frenagem é aplicada. Para alcançar este modo, o controlador de tração/freio deve estar na posição de inércia.
2.1.5 Equipamentos de Freio:
Esses equipamentos são utilizados principalmente para operação de frenagem. Para todos os quatro métodos de frenagem mencionados acima, são utilizadas duas válvulas, três freios e um compressor. Eles estão listados abaixo.
1. Válvula de freio do motorista
2. Válvula de freio de emergência
3. Freio eletropneumático
4. Freio pneumático
5. Freio de estacionamento
6. Compressor
415 VCA, 50 Hz, 6,7 KW, 12,7 A
Pressão de trabalho: 10bar
Peso: 180
2.1.6 Equipamentos da Cabine do Condutor:
Para controlar o motor de tração ou o protótipo é necessária a replicação real da cabine do motorista. O segundo diagrama de circuito mencionado no projeto é a miniatura real da cabine do motorista.
· Controlador mestre
· Interruptor de seleção de direção
· Controlador de freio, interruptor de homem morto
· Painel de indicação LED
· Ecab para MCBs de controle e auxiliares
· Interruptor de controle do motorista ON-OFF do trem.
2.1.7 NECESSIDADE DE ESTUDO DE ACOPLADORES:
Para tomar as ações necessárias durante a 'Separação' ou 'Desacoplamento', informações detalhadas sobre o tipo, natureza do material utilizado e a construção dos acoplamentos e acopladores individuais necessários. Informações detalhadas sobre os acoplamentos usados ​​​​nas ferrovias indianas são fornecidas abaixo.
2.1.7 ACOPLADORES
Um acoplamento (ou acoplador) é um mecanismo para conectar o material circulante em um trem. O design do acoplador é padrão e é quase tão importante quanto a bitola ferroviária, uma vez que a flexibilidade e a conveniência são maximizadas se todo o material rodante for acoplado a ele.
Para que dois veículos ferroviários possam ser conectados, juntos em um trem eles são dotados de acopladores. Dado que existe um grande número de veículos ferroviários, que poderão ter de ser acoplados numa altura ou noutra das suas vidas, parece sensato garantir que os engates sejam compatíveis e estejam numa posição normalizada em cada extremidade de cada veículo.
A fábrica integral de ônibus fabrica apenas quatro tipos de acopladores para vagões e locomotivas na Índia. Eles são
1) Acopladores IRS
2) CBC – Acoplador de buffer central
3) Acoplador de buffer ABC-Auto
4) Acoplador Schaku
Entre os quatro, apenas três tipos são usados ​​atualmente. Os acopladores de buffer automático não são fabricados hoje em dia devido às suas diversas dificuldades. Vamos ter uma visão detalhada de outros tipos.

ACOPLADOR DE BARRA:

O tipo mais simples de acoplador é um link e um pino. Cada veículo possui uma barra fixada no centro do cabeçote que possui um laço com um orifício central preso a ela. Cada acoplador tem uma boca em forma de sino ao redor da extremidade da barra para ajudar a guiar a barra com o orifício no lugar. Os laços são alinhados e um alfinete é colocado neles. Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)3
Fig.2.1.7(a) Acoplador de barra
O tipo comum de acoplador é o acoplador de barra. Isso também é conhecido como acoplador semipermanente. Não pode ser desconectado a menos que o trem esteja em uma oficina e o acesso por baixo do trem esteja disponível. Normalmente é utilizado em EMUs, que são mantidas em formações fixas de dois, três ou quatro carros. Os acopladores de barra estão localizados dentro da unidade, enquanto as extremidades externas da unidade possuem algum tipo de acoplador facilmente desconectado. Os acopladores de barra são simples, consistindo apenas de uma barra com um furo nas extremidades internas através do qual a carroceria do carro é conectada por um parafuso. Outros consistem em duas metades, que são aparafusadas.
ACOPLAMENTO IRS OU DE 3 LINKS:
Esse tipo de acoplamento é exatamente o que diz – um conjunto de três elos, que ficam pendurados em ganchos de cada veículo. Um desenvolvimento deste é o acoplador “Instanter”, que possui um elo intermediário forjado em formato triangular para permitir o ajuste da distância entre os veículos. Isto permite que os amortecedores laterais utilizados com o acoplador sejam adjacentes uns aos outros e proporcionem algum grau de amortecimento frouxo.
O acoplador exigia que uma pessoa descesse na pista entre os dois veículos e levantasse a corrente de acoplamento sobre o gancho do outro veículo. Às vezes, um “poste de acoplamento” era usado para desacoplar rapidamente vagões de carga.
Este é um desenvolvimento do mesmo acoplamento onde o elo intermediário é substituído por um parafuso. O parafuso é usado para apertar o acoplamento entre os dois veículos para proporcionar amortecimento, comprimindo os amortecedores laterais. As fotos a seguir mostram acoplamentos roscados típicos.
Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)4Fig 2.1.7 (b) ACOPLAMENTO IRS
A foto acima mostra um acoplador de parafuso acoplado mostrando também acessórios típicos de acoplamento de veículos de passeio Além dos acoplamentos mecânicos necessários para conectar os veículos; os trens precisavam de conexões para freios, iluminação e aquecimento. Nesta foto são mostrados os arranjos para acoplar dois vagões de passageiros em um trem puxado a vapor. Este tipo específico de autocarro está equipado com correntes de segurança, que são instaladas em caso de ruptura do engate principal. Todo o trabalho de ligação dos dois veículos é efectuado manualmente. Eles envolvem trabalho árduo e às vezes perigoso.
CBC – ACOPLADOR DE BUFFER CENTRAL:
Também é conhecido como acoplador buckeye ou articulado ou acoplador de aliança.
Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)5Fig 2.1.7(c) Vista plana do acoplador CBC
De longe, o acoplador mais comum visto em todo o mundo é conhecido como acoplador “Knuckle”, “Buckeye” ou “Janney”, diagrama à esquerda. Este é um acoplador mecânico automático de design originário dos EUA e comumente usado em outros países para veículos de carga e de passageiros. O termo “Buckeye” vem do apelido do estado americano de Ohio “o estado Buckeye”, que originalmente comercializou o acoplador. O acoplador de ligação e pino exigia que a equipe ficasse entre os carros para acoplar e desacoplar e, como resultado, houve muitos feridos e até mortes.
O acoplador é feito de aço fundido e consiste em quatro partes principais. A própria cabeça, a mandíbula ou junta, o pino da dobradiça, em torno do qual a junta gira durante o processo de acoplamento ou desacoplamento e um pino de travamento. O pino de travamento é levantado para liberar a junta. Isso é feito levantando um bloco de aço dentro da cabeça do acoplador que libera a junta e permite que ela gire. O diagrama simplificado abaixo mostra as etapas quando dois acopladores estão sendo acoplados.
Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)6Fig 2.1.7(d) Vista superior dos acopladores CBC
Para acoplar dois veículos, as juntas devem estar abertas. Quando os dois veículos são unidos, as juntas dos dois acopladores se fecham e são travadas por trás por um pino vertical que coloca um bloco de aço no lugar atrás de uma peça fundida elevada na junta. Para desacoplar, um dos pinos deve ser puxado para cima para liberar o bloco que trava a articulação. Isso é feito operando uma alavanca ou corrente na lateral do veículo. Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)7
Fig 2.1.7 (d) Acopladores CBC Tipo E padrão desempenhando sua função em trens de carga
ACOPLADORES SCHAKU OU ACOPLADOR AUTOMÁTICO SCHARFENBERG:
Cada vez mais ferrovias estão usando acopladores automáticos Scharfenberg. Um acoplador totalmente automático conecta os veículos mecanicamente, eletricamente e pneumaticamente, normalmente empurrando os dois veículos juntos e depois acionando um botão ou pedal na cabine para completar a operação. O desacoplamento é feito por outro botão ou pedal para desconectar o contato elétrico e a conexão pneumática e desengatar o acoplador mecanicamente.
Os acopladores totalmente automáticos são complexos e precisam de muitos cuidados e atenção de manutenção. Eles precisam ser usados ​​com frequência para mantê-los em boas condições de funcionamento. Existem vários designs diferentes em uso. Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)8
Figura 2.1.7(e) Automático
MECANISMO DE ACOPLAMENTO
Consiste em duas projeções mecânicas. Um é cônico, o outro é funil. O formato cônico e funil do perfil da face frontal do acoplador garante uma ampla faixa de coleta tanto horizontal quanto verticalmente e permite o acoplamento automático em curvas, mesmo com incompatibilidade vertical e velocidade muito baixa.
A força mínima só é necessária para um acoplamento bem-sucedido. As faces do acoplador e o sistema de travamento formam uma conexão rígida tanto vertical quanto horizontalmente. A disposição em paralelogramo das travas do acoplador proporciona distribuição uniforme da carga de tração. Este design de trava do acoplador garante desgaste mínimo e máxima longevidade do acoplador. A conexão rígida e sem folgas permite aceleração e frenagem sem solavancos e oferece ótimo conforto de condução. Também evita que os carros ultrapassem em caso de acidente.
Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)9
Fig 2.1.7(f) Schaku no vagão do trem

2.2 SISTEMAS EXISTENTES:

O projeto foi concebido principalmente como uma solução para superar os padrões nos métodos existentes para verificar a integridade. O método atual de detecção baseada em rastreamento apresenta muitas dificuldades. O princípio de funcionamento e as dificuldades foram discutidos de maneira detalhada.
2.2.1 Método de detecção baseado em trilha:
A detecção de um trem em um segmento é feita medindo a corrente que flui de um trilho através dos eixos do trem para o outro trilho, o que significa que o trem efetivamente causa um curto-circuito nos trilhos ou contando o número de eixos entrando e saindo do segmento. Para evitar que um comboio entre num segmento ocupado, o sistema fornece meios para controlar o movimento do comboio. É capaz de parar ou desacelerar um trem quando ele está prestes a passar por um sinal vermelho.
As informações de controle são transmitidas ao trem por antenas nos trilhos ou por sinais enviados através dos trilhos. A situação atual tem muitas desvantagens. A mais óbvia é que não existe padronização em toda a Índia. Os comboios que atravessam as fronteiras devem estar equipados com todos os sistemas aplicáveis.
2.2.2 Padrões na detecção baseada em trajetória:
A segurança dos trens é baseada na infraestrutura e, devido à quantidade de equipamentos na via, a manutenção exige muita mão-de-obra e é cara. Em condições normais, apenas um comboio é permitido num segmento porque o comprimento de um segmento é fixo e varia entre um e vários quilómetros e a distância entre os comboios é muitas vezes muito maior do que o necessário, resultando numa má utilização da via.
Os trilhos poderiam ser usados ​​de forma muito mais eficiente se a distância entre os trens fosse flexível e baseada no comprimento, peso e velocidade dos trens.
Às vezes, um vagão é acidentalmente desacoplado do trem. O trem deve ser verificado para ver se todos os vagões ainda estão presentes. No sistema antigo, isso era feito no sistema de via por meio da contagem de eixos. Para trens de passageiros isso não é muito difícil de realizar, pois existem muitas conexões mecânicas e elétricas entre os vagões.
Ao contrário dos trens de passageiros, os vagões dos trens de carga são conectados apenas mecanicamente com correntes e ganchos e linhas de ar comprimido para os freios.
2.2.3 Solução:
A única solução para eliminar os padrões mencionados acima é o uso de redes de sensores sem fio baseadas em trens, em vez de redes baseadas em trilhos. sensor sistemas.

2.3 REQUISITOS:

Um sistema de segurança de integridade deve atender a uma série de requisitos para o funcionamento eficaz do sistema.
2.3.1 Requisitos Funcionais
· O acoplamento e desacoplamento com sistema de integridade não deve levar mais tempo ou envolver mais ações do que sem sistema de integridade.
· O sistema de integridade deve exigir o mínimo de intervenção humana possível, reduzindo o risco de erros humanos.
· O maquinista deve receber um estado claro da integridade do trem.
2.3.2 Requisitos de Hardware:
Sem fio é preferível a fio. Conectar e desconectar fios leva tempo e é propenso a erros no ambiente ferroviário.
· O sistema de integridade não deve exigir alterações radicais na concepção dos transportes de carga. Deve ser um complemento simples instalado uma vez nos carros existentes.
· Não deve haver degradação operacional. O sistema pode não se desgastar com o tempo.
O hardware deve ser adequado ao ambiente ferroviário hostil. Deve ser robusto e à prova de choque.
2.3.3 Lista de componentes de hardware usados:-
A lista de componentes utilizados para o modelo do projeto é fornecida abaixo.
. LV-Masonry®-EZ1-Alto desempenho Sensor ultrasônico.
. Um par de transmissor e receptor RF.
. Receptor RF baseado em SAW RLP434A (433,92 MHz).
. Transmissor RF TLP434A (433,92 MHz)
. Codificador HT12E e decodificador HT12D onde o codificador é usado junto com o transmissor e o decodificador é usado junto com o receptor.
. Dois microcontroladores AT89S52.
. Dois motores PMDC.
· Um dos motores é para controle do protótipo, que é o motor da miniatura do trem e o outro motor é para controle do gancho.
Para uma detecção de integridade eficaz, estamos usando o USS na RSSF por suas características notáveis.
2.3.4 CARACTERÍSTICAS DO SENSOR ULTRASSÔNICO
  • O sensor ultrasônico que estamos usando é muito sensível, mesmo uma pequena distância, se o desvio de 1 mm puder ser facilmente identificado. A transmissão do sinal também é muito rápida.
  • Devido a isso, é fácil tomar medidas corretivas agora de risco.
  • Sempre que a distância efetiva muda, primeiro desenvolve vibrações. Se essas vibrações excederem um determinado intervalo, o sensor também detectará isso.
  • Em seguida, a rotação do motor é ajustada para reduzir a tensão no acoplamento.
  • Portanto, é possível detectar e retificar antes do momento do desacoplamento.
2.4 ESTUDOS DE CASO:
2.4.1 Acidente ferroviário de Murulla Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)10
Fig 2.4.1 Imagem do carro danificado
O Acidente ferroviário em Murulla envolveu a colisão do Northwest Mail Train com destino a Sydney com vagões de mercadorias em fuga perto de Murrurundi, Nova Gales do Sul, no Upper Hunter Valley, em 13 de setembro de 1999. Quase 26 pessoas perderam a vida.
Um trem de mercadorias foi dividido e as tentativas da tripulação do trem de reunir as partes resultaram em 12 veículos fugindo por um declive acentuado e colidindo com o trem do correio que se aproximava.
Este foi o pior acidente na rede ferroviária de Nova Gales do Sul até o desastre ferroviário de Granville em 2005.
A caixa de sinalização em Murulla controlava uma linha circular para os trens passarem em uma linha férrea única; não havia outras conexões no local. Electric Train Staff operava entre Wingen e Murulla e Electric Tablet operava entre Murulla e Blandford.
O trem nº 62, trem de mercadorias em direção ao sul, compreendia uma locomotiva de mercadorias padrão transportando 34 vagões e uma van com freio deveria passar por Murulla na linha principal. Outro trem de mercadorias, o nº 95, operando no sentido oposto, havia entrado na linha circular e aguardava a passagem do nº 62. O nº 62 tinha comprimento de 951 pés (290 m) e carga de 746 toneladas (758 t). Todos os veículos foram equipados com freio a ar Westinghouse.
O trem diminuiu a velocidade na caixa de sinalização de Murulla para a troca das fichas de linha única e, quando o pessoal do trem para o trecho seguinte foi recebido, o maquinista do nº 62 acelerou. O choque resultou na divisão do trem, com os doze veículos traseiros se separando do trem principal. Mais tarde, isso foi atribuído à falha de um gancho de tração. O maquinista percebeu a divisão do trem e ambas as partes do trem foram paradas com segurança.
Verificou-se que ambas as partes do trem estavam dentro dos pontos de folga da linha circular, portanto, o trem nº. 95 foi autorizado a partir.
A porção destacada do nº 62 era composta por 12 veículos e tinha 331 pés de comprimento e pesava 264 toneladas. Freios de mão foram aplicados a esses veículos. Parece que o pessoal do trem em posse da tripulação da locomotiva foi devolvido ao instrumento na caixa de sinalização neste momento, e todos os veículos estavam dentro dos limites dos sinais iniciais.
Depois de uma série de tentativas de encaixar uma corda traseira, a van do freio foi desviada para trás, violando o ponto de folga para a linha circular. Os dois veículos opostos na separação foram finalmente engatados com uma única conexão de cabo de aço, mas as mangueiras do freio a ar não puderam ser conectadas. O sinaleiro então solicitou que o trem fosse adiantado para que ficasse livre do ponto de liberação para permitir que o trem nº 8 do correio em direção ao sul passasse pelo circuito.
O guarda do nº 62 soltou o freio de mão na parte traseira, deixando-o destravado e o motorista avançou para o motor. Quando ele deu partida no trem, a corda traseira quebrou e a parte traseira começou a descer a rampa em direção a Bland Ford, colidindo com o trem do correio que se aproximava logo além do sinal distante. A colisão resultou na morte de 26 pessoas.
2.5 DIAGRAMA DE BLOCOS-I (DIAGRAMA DE BLOCOS GERAL) Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)11
Fig 2.5 Diagrama de Blocos Geral

2.5.1 DIAGRAMA DE BLOCOS – I

EXPLICAÇÃO:

Os sensores ultrassônicos são colocados em todos os carros. Cada USS é conectado a um transmissor e o receptor de emparelhamento é colocado no painel do motorista do motor.
Cada USS é colocado no final do carro a uma distância predefinida. Todos os transmissores estão conectados a um único receptor no motor.
O receptor está conectado a um circuito microcontrolador com tela de LCDalarme e controle do motor do motor.
(a)Display LCD para indicar a localização do carro.
(b) O alarme também está presente para fins de indicação.
(c) O controle do motor serve principalmente para executar quatro operações sequencialmente durante a separação.
PARAR
REVERTER
PARAR
AVANÇAR/ COMEÇAR DE NOVO.
Sempre que a distância efetiva entre o sensor muda, o USS detecta e envia um sinal de RF ao acionador do motor através do circuito microcontrolador no carro.
Então o microcontrolador no painel do motorista do motor envia um sinal de “alerta” ao motorista para controle da rotação do motor.
Todos os tipos de acopladores usados ​​em trens são de natureza dúctil. Portanto, a prevenção antes da separação ou desacoplamento é possível ajustando a velocidade do motor do trem.
Portanto, a separação é evitada até este ponto usando os métodos. Em vez de todas essas medidas, a separação acontece, o próprio USS detecta os acoplamentos e envia sinais para ativar o segundo circuito na extremidade do carro que toma as medidas necessárias para eliminar os problemas devido à separação.
2.6 DIAGRAMA DE BLOCOS –II
2.6 CIRCUITO BAORD DO DASH DO MOTOR: Integridade de trens baseada em rede de sensores sem fio (RSSF)12 Fig 2.6.1 Diagrama de blocos do painel do driver do motor
2.6.1 DIAGRAMA DE BLOCOS II-EXPLONAÇÃO
Sempre que os carros são desacoplados, os sensores do USS e o transmissor de RF transmitem um sinal desacoplado para o receptor de RF que está no painel do motorista do motor. O receptor RF decodifica o sinal e o transmite ao microcontrolador. O microcontrolador fornece sinal de controle para a unidade do motor reverter o motor, também para alarmar e LIDERADO mostrar.
A situação atual de um determinado trem é informada à estação de controle em área remota através de transmissores sem fio.

DIAGRAMA DE CIRCUITO I

CIRCUITO DO MICROCONTROLADOR NA FINAL DO CARRO
2.7 CIRCUITO NO FINAL DO CARRO: Verifique o Circuito D
2.7.1 Diagrama de circuito I consiste nas seguintes seções:
1. Sensor ultrassônico com transmissor e receptor de porta serial
2. Microcontrolador
3. Fonte de energia
4. Seção do codificador e transmissor
5. Relé de controle do motor de gancho
O sensor ultrassônico detecta a distância entre os dois carros. Sempre que detecta desacoplamento através do transmissor e receptor da porta serial para o microcontrolador, o microcontrolador possui um programa codificado para realizar duas operações simultaneamente. Eles são
· O transmissor envia o sinal na taxa de 433,49 MHz para o receptor no lado do motor.
· O sinal é dado ao motor do gancho para levantá-lo.
· Outro sinal para parar e reverter o motor do motor através do codificador também é dado.
· Após transmitir o sinal para a locomotiva principal para parar o trem, o microcontrolador possui um programa pré-escrito, que envia um comando ao relé para “LIGAR” o motor de controle do gancho para levantá-lo.
· O motor de controle do gancho possui uma corda de tração envolvendo-o em uma extremidade e a outra amarrada ao gancho.
· Após levantar o gancho através do motor de controle, o conjunto codificador-transmissor envia um sinal para mover o trem para trás.
· Enquanto isso, o sensor ultrassônico detecta a distância entre dois carros.
· Sempre que o trem atinge uma distância especificada, o sensor detecta e envia sinais ao microcontrolador.
· Ali ele envia sinal através do transmissor para parar o trem.
· Após a operação “STOP”, um comando do microcontrolador é enviado para desligar o motor para reacoplamento da operação de gancho por queda.
· Em seguida, um sinal do transmissor será enviado à locomotiva principal para o movimento do trem para a frente.
· Se o gancho não estiver acoplado corretamente, todas as operações acima serão repetidas novamente até que o processo de reacoplamento seja perfeito.

DIAGRAMA DE CIRCUITO II

CIRCUITO DO MICROCONTROLADOR NO PAINEL DO MOTORISTA
2.8 CIRCUITO NA CABINE DO MOTORISTA: O circuito foi explicado na Aba 2 do Diagrama de Circuito.
2.8.1 EXPLICAÇÃO DO DIAGRAMA DE CIRCUITO -II
O diagrama de circuito II consiste nas seguintes seções
1. Receptor, seção de decodificador
2. Microcontrolador
3. tela de LCD
4. Seção de controle do motor
5. Fonte de alimentação
Seção Receptor, Decodificador:
O receptor sinaliza na frequência de 433,92 MHz e rejeita sinal com outras frequências. A frequência recebida é reduzida para 38 KHz na própria seção do receptor. Em seguida, o sinal passa para o microcontrolador.
· O microcontrolador possui um programa pré-escrito para parar o motor durante a detecção de desacoplamento nos carros.
· Simultaneamente, o número dos carros e a distância entre dois carros são exibidos na seção LCD.
· Depois de receber o sinal do transmissor ao levantar o gancho na extremidade do carro, a direção do motor é invertida ao operar os relés S1, S2 para a condição sem alteração.
· O motor é revertido até atingir uma posição definida (distância especificada) entre os carros.
· O movimento de reversão é interrompido ao receber o sinal do sensor ultrassônico para pará-lo.
· Em seguida o motor passa a avançar através dos relés S3, S4 ao receber o sinal de confirmação do acoplamento do gancho nas extremidades dos carros.
3.CONCLUSÃO:
3.1 RECURSOS E PLANOS FUTUROS
. As soluções existentes para verificar a integridade do trem são quase com exceções baseadas em sistemas de via, enquanto nossa solução depende exclusivamente da RSSF baseada no trem.
. O uso de sensores ultrassônicos tornou nosso modelo barato, rápido e simples.
. Para transporte longo, trens em vez de microcontrolador, pino PLC7200 ou qualquer outro IC incorporado podem ser usados.
. Usando as mesmas redes de sensores, a detecção e o controle de descarrilamento podem ser feitos.

Código fonte do projeto

 

Diagramas de circuito

Integridade dos trens baseada em WSN13
Integridade dos trens baseada em WSN14

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