طراحی و پیاده سازی یک سیستم پایش وضعیت روی یک واگن قطار باری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی راه آهن

2 دانشگاه علم و صنعت ایران دانشکده مهندسی راه آهن

10.22034/tri.2021.233546.2773

چکیده

یکی از چالش های جدید در صنعت راه آهن که با افزایش سرعت قطار ها و بارهای محوری روی قطار همراه است، تشخیص مطمئن خطا از طریق پایش وضعیت تجهیزات و زیرساخت های ریلی است. تا دهه1990، این صنعت به مراقبت های پیشگیرانه مبتنی بر زمان یا فاصله متکی بوده است، که همیشه مقرون به صرفه نیست و با خطا همراه است. سیستم های پایش وضعیت مجهز به شبکه سنسوری بیسیم زیر ساختهای قطار از جمله پلها، ریلها، بستر مسیر و تجهیزاتی مثل شاسی، بوژی و چرخها و واگن ها را توسط حسگرهایی مورد بررسی قرار داده و در صورت بروز خطا وضعیت را به مرکز کنترل راه آهن اطلاع می دهند. در این پروژه هدف طراحی و ساخت یک سیستم جمع آوری داده توسط شبکه های حسگر بیسیم نصب شده روی واگن های باری جهت اطلاع از وضعیت رطوبت جهت بررسی نفوذ آب به داخل واگن ها و دما جهت نظارت بر حرارت داخل واگنها است. تعدادی از این نودهای سنسوری که شامل میکروکنترلر و سنسور و ماژول بیسیم و باتری است، داخل یک واگن نصب می شود. سپس تجزیه و تحلیل سیگنالهای حاصل از سنسورها توسط میکروپروسسورهای روی نودهای سنسوری انجام می گیرد و اطلاعات بدست آمده از هر نود توسط ماژول های بیسیم به یک نود مرکزی منتقل می شود و سپس این اطلاعات توسط ارتباطات رادیویی بیسیم به سرور مرکزی منتقل شده و در یک پایگاه داده ذخیره می شود و بصورت بر خط روی نمودارهایی که تغییرات هر سنسور در نود سنسوری مشخص را بر حسب زمان نشان می دهد، به نمایش گذاشته می شود. با استفاده از این سیستم راهبر قطار، مرکز کنترل راه آهن و بخصوص زینفعان کالاها می توانند از وضعیت سلامت واگن و بار اطلاع یابند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Design and implement a status monitoring system on a freight train car

نویسندگان [English]

  • zahra safaei 1
  • Bahman Ghorbani Vaghei 2
1 Iran University of Science and Technology School of Railway Engineering
2 Iran University of Science and Technology School of Railway Engineering
چکیده [English]

One of the new challenges in the railway industry, which is accompanied by an increase in the speed of trains and axial loads on trains, is the reliable detection of errors by monitoring the condition of equipment and rail infrastructure. Until the 1990s, the industry relied on time or distance-based preventive care, which is not always cost-effective and prone to error. Surveillance monitoring systems equipped with wireless sensor networks inspect train infrastructures such as bridges, rails, route platforms and equipment such as chassis, boogie and wheels and wagons by sensors and, in the event of an error, Inform to the railway control center. In this project, the purpose of designing and constructing a data collection system by wireless sensor networks installed on freight wagons to identify the humidity status to check the infiltration of water into the wagons and the temperature to monitor the heat inside the wagons. Some of these sensor nodes, which include a microcontroller, sensor, wireless module and battery, are installed inside the wagon. The sensor signals are then analyzed by microprocessors on the sensor nodes, and the information obtained from each node is transmitted to the central node by wireless modules. The database is stored and displayed on line graphs that show the changes of each sensor in specific sensors nodes over time. With this train system, the train control center, the railway control center and especially the stakeholders of the goods can be informed about the health status of the wagon and the cargo.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Condition monitoring system
  • wireless sensor network
  • freight train