Спосіб дистанційного моніторингу параметрів електроенергії, що споживається/виробляється рухомим тяговим складом

1. Спосіб дистанційного моніторингу параметрів електроенергії, що споживається/виробляється рухомим тяговим складом, за яким дані про стан його апаратури і місцезнаходження на маршруті передають в моніторинговий центр для їх оброблення і аналізу, який відрізняється тим, що здійснюють роздільний контроль кількості електроенергії, спожитої на тягу і окремо на електрозабезпечення вагонів, окремо контролюють кількість електроенергії, спожитої на тягу і рекуперованої (відданої) в тягову контактну електромережу під час гальмування, відслідковують і вносять до бази даних часові відмітки руху і відповідні часу руху величини плинних тарифних вартостей електроенергії на конкретних технологічних ділянках тягових підстанцій, по яких в даний час рухається локомотив, утворюють в базі даних U 2 (19) 1 3 34948 го, роздільного обліку електроенергії, яка безпосередньо споживається на тягу і на електрозабезпечення вагонів. Друга складова споживаної рухомим складом залізниць електроенергії, завдяки стрімко зростаючим останнім часом кількості та якості послуг, що надаються залізницями пасажирам, стає все більш вагомою в загальному (сумарному) споживанні електроенергії рухомим складом і тому важливо забезпечити її окремий контроль. По-друге, даний спосіб не дозволяє здійснювати двонаправлений, реверсивний облік електроенергії, а саме: електроенергії спожитої на тягу і окремо електроенергії, яка виробляється електродвигунами рухомого складу під час гальмування і віддається ними в живлячу контактну електромережу. По-третє, цей спосіб крім обліку кількості електроенергії не забезпечує контролю таких важливих для визначення режиму тяги і економії елек троенергії її параметрів як активна та реактивна потужності, величини струму навантаження, напруги і частоти живлячої контактної електромережі. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб моніторингу транспортних засобів, за яким дані про стан його апаратури і місцезнаходження на маршруті передають в моніторинговий центр для їх оброблювання та аналізу [3]. Цей спосіб, як і попередні, також не передбачає роздільній облік електроенергії, спожитої на тягу і на електрозабезпечення вагонів, реверсивний облік електроенергії на тягу і моніторинг інших її параметрів. За цим способом не відслідковуються і не вносяться в базу даних час руху і відповідна йому плинна тарифна вартість електроенергії для конкретної дистанції (технологічної ділянки маршруту) залізниці, яку в даний час долає локомотив. Це не дозволяє вироблення сигналу управління про поточне зменшення/збільшення споживаної локомотивом потужності, що забезпечило б мінімальну платню за спожиту на маршруті електроенергію. Задачею є створення способу дистанційного моніторингу параметрів електроенергії, що споживається/виробляється рухомим тяговим складом, за яким завдяки роздільному обліку спожитої електроенергії на тягу і на електрозабезпечення вагонів, реверсивному обліку електроенергії, що споживається на тягу, контролю активної та реактивної потужностей, величин струму навантаження, напруги і частоти контактної живлячої електромережі, відслідковуванню і внесенню до бази даних часових відміток руху і відповідних їм величин тарифних вартостей електроенергії на конкретних географічних дистанціях (те хнологічних ділянках тягових підстанцій) залізниці, від яких в даний час живиться локомотив, забезпечується локальний та дистанційний моніторинг не лише кількості, а і ряду інших параметрів електроенергії, досягається підвищення точності та достовірності даних про окремі складові балансу електроенергії рухомого складу, оптимізація енергоспоживання і мінімізація платні за спожиту рухомим тяговим складом електроенергію. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в способі дистанційного моніторингу параметрів електроенергії, що споживається/виробляється 4 рухомим тяговим складом, за яким дані про стан його апаратури і місцезнаходження на маршруті передають в моніторинговий центр для їх оброблення і аналізу, здійснюють роздільний контроль кількості електроенергії спожитої на тягу і окремо на електрозабезпечення вагонів, окремо контролюють кількість електроенергії спожитої на тягу і рекуперованої (відданої) в тягову контактну електромережу під час гальмування, відслідковують і вносять до бази даних часові відмітки руху і відповідні часу руху величини плинних тарифних вартостей електроенергії на конкретних технологічних ділянках тягових підстанцій, по яких в даний час рухається локомотив, утворюють в базі даних співвідношення між обсягом спожитої електроенергії, топографією маршруту і тарифною вартістю електроенергії на цих технологічних ділянках тягових підстанцій, дані про спожиту/вироблену р ухомим складом електроенергію через комунікаційні порти лічильників зчитують промисловим сервером збору даних і передають в моніторинговий центр безпровідними каналами зв'язку, дані з моніторингового центру по телекомунікаційній мережі зв'язку передають на автоматизоване робоче місце локомотивного депо. Наступна відмінність полягає в тому, що додатково контролюють активну та реактивну потужності, величину стр уму навантаження, величину та частоту напруги живлячої контактної мережі. Крім того, ще одна відмінність моніторингу параметрів електроенергії запропонованим способом полягає в тому , що додатково, виходячи з даних про параметри спожитої/виробленої рухомим тяговим складом електроенергії, в моніторинговому центрі за критерієм мінімальної платні за спожиту на маршруті кількість електроенергії, виробляють сигнали управління щодо оптимізації часу та динаміки руху тягового складу, передають сигнали управління безпровідними каналами зв'язку на рухомий тяговий склад. Порівняльний аналіз відомих технічних рішень показує, що запропонований спосіб моніторингу параметрів електроенергії, що споживається/виробляється рухомим тяговим складом є найбільш точним, функціонально повним та технічно досконалим, оскільки при його застосуванні моніторинговий центр залізниці оперативно в реальному часі отримує точну та достовірну вимірювальну інформацію про усі складові енергетичного балансу рухомого тягового складу, яка автоматично співвіднесена в базі даних до часу руху і відповідних йому тарифних вартостей електроенергії для тих конкретних технологічних ділянках тягових підстанцій залізниці від яких в даний час живиться локомотив. На основі наведеного вище можна зробити висновок, що сукупність суттєви х ознак, що викладені у формулі корисної моделі є необхідною і достатньою для досягнення нового технічного результату - підвищення точності, достовірності та рівня автоматизації вимірювання параметрів спожитої/виробленої рухомим тяговим складом електроенергії, розширення функціональних можливостей способу, мінімізації платні за спожиту рухомим складом електроенергію, підвищення 5 34948 рівня інформаційного забезпечення управління рухомим тяговим складом залізниць і створення цим самим основи для широкого впровадження системи фінансово вигідних залізничних перевезень. Реалізація способу потребує одночасного здійснення таких операцій: - вимірювання та облік кількості електроенергії, що споживається на електрозабезпечення вагонів; - вимірювання величини напруги та частоти живлячої тягової електромережі; - вимірювання активної і реактивної потужностей, струму навантаження та кількості електроенергії, що споживається на тягу або рекуперується в живлячу тягову електромережу; - визначення географічних координат місцезнаходження локомотиву на маршруті поїздки; - відслідковування та внесення до бази даних часових відміток руху локомотива і відповідних часу р уху плинної тарифної вартості електроенергії на конкретних технологічних ділянках тягових підстанцій, по яких в даний час рухається локомотив, і подальшого в темпі руху локомотива виконання наступних операцій: - передавання даних про параметри електроенергії, що споживається/виробляється рухомим тяговим складом безпровідним каналом зв'язку в моніторинговий центр; - утворення в базі даних співвідношення між обсягом та іншими параметрами спожитої електроенергії, топографією маршруту і тарифною вартістю електроенергії на окремих технологічних ділянках тягових підстанцій; - передавання даних про параметри електроенергії з моніторингового центру на автоматизоване робоче місце локомотивного депо; - оброблення і аналіз даних в моніторинговому центрі; - вироблення сигналів управління щодо оптимізації часу і динаміки руху тягового складу; Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 6 - передавання сигналів управління безпровідними каналами зв'язку на рухомий тяговий склад. Таким чином, у порівнянні з прототипом використання способу дистанційного моніторингу параметрів електроенергії, що споживається/виробляється рухомим тяговим складом, за яким водночас з моніторингом усіх складових енергетичного балансу рухомого тягового складу, локально і дистанційно контролюєтьсяряд інших параметрів електроенергії, дані моніторингу співвідносяться з часом руху і відповідними йому тарифними вартостями електроенергії на конкретних географічних дистанціях (технологічних ділянках тягових підстанцій) залізниці, від яких в даний час живиться локомотив, в моніторинговому центрі за критерієм мінімальної платні за спожиту на маршруті кількість електроенергії, виробляють сигнали управління щодо оптимального часу та динаміки руху тягового складу дозволяє досягнути нового технічного результату -підвищити точність та достовірність даних моніторингу, розширити функціональні можливості способу, оптимізувати енергоспоживання і мінімізувати платню за спожиту рухомим тяговим складом залізниць електроенергію. Література 1. Способ учета расхода электрической энергии на подвижном составе электрического транспорта и электронный счетчик для его реализации. Патент Российской Федерации №2140654С1, МПК G01R11/00, В60L3/00/Б.И. Грубер, В.А. Коровин, А.Г. Ти шунов. - Заявл. 30.10.1996; Опубл. 27.10.1999, Бюл. №13/2003. 2. Consuption-oriented driving-power limitation of a vehicle drive. United State Patent №5627752, Int. Cl. B60L3/00; B60K1/04/Michael Buck, Wolf Boll, Gunther Knorzer. - Filed Dec. 27, 1994. 3. VehicIe State Monitoring System. JP2005028945, B60L3/00; B61L25/00; B61L25/04/Nakazawa Shinichiro; Kamo Yushi; Hatano Michihiro; Kamijo Atsushi; Matsuda Masaharu; Chiba Shigeru. - Pabl. Data 2005-02-03. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601