В настоящей работе представлена разработанная автором автоматизированная информационная система сопровождения в эксплуатации дорожных катков, предназначенная для мониторинга состояния механизмов в режиме реального масштаба времени, ведения базы данных о состоянии дорожных катков, обеспечения высокоэффективных процессов профилактики и ремонта катков за счёт специализированных процедур математического и прикладного программного обеспечения. Приведена структура системы мониторинга и обработки информации о состоянии дорожных машин. Это касается как диагностики, так и самой работы дорожных машин. Система отслеживает все данные, снимаемые датчиками: сведения о положении катка (включая данные с датчика наклона, акселерометра), скорость ветра, моточасы и наличие кодов ошибок. Наличие информационной системы позволяет оперативно решить ряд прогнозных и справочных задач.

Ключевые слова: мониторинг, база данных, каток, моточасы.

Введение. Существующие автоматизированные информационные системы сопровождения в эксплуатации дорожных катков обеспечивают непрерывный мониторинг технологически важных параметров. В нашей стране подобные системы не используются, что является перспективой для разработки и использования систем мониторинга механизмов дорожных машин. При превышении допустимых значений этих параметров, автоматизированная система контроля блокируют работу всего механизма и подает сигналы, которые свидетельствуют о прекращении функционирования механизма и необходимости проведения ремонтных работ. Поэтому актуальными являются теоретические исследования, связанные с оптимизацией существующих и поиском новых технологий мониторинга состояния и работоспособности дорожных машин, а также выработка рекомендаций по проведению профилактических и ремонтных работ, связанных в первую очередь с рациональным распределением труда обслуживающего персонала. Поскольку рассматриваемая система является распределенной, возникает вопрос обеспечения безопасности передачи собираемой информации. Вопросы безопасности рассмотрены в работах [1–2] из которых следует, что создание информационных систем на основе специальных средств вычислительной техники при исследовании технических объектов в настоящее время получило большое развитие за рубежом, а у нас в стране только начинает развиваться.

Целью данной работы является прогнозирование вероятности отказа механизмов дорожного катка в течение определенного интервала времени.

Материалы и методы. Основным методом, используемым для мониторинга состояния дорожных машин, является сеть сотовой связи (Рис. 1).

Рис. 1. Система сбора данных о состоянии дорожных машин

Система отслеживает все данные, которые снимаются датчиками: сведения о положении дорожного катка (включая данные с датчика наклона, акселерометра), скорость ветра, моточасы и наличие кодов ошибок. Устройство можно настроить таким образом, что оно будет собирать только заданную информацию. Далее, можно настроить отправку данных через определенный временной интервал, например, каждый час, или чаще, в случае превышения какого-либо порогового значения. Информация пересылается на сервер в центр обработки данных, где она накапливается, сортируется и хранится, т. е. владелец катка может обратиться к ней в любой момент. Если же говорить о катках, то системы слежения популярны. На большинстве современных катков есть возможность связи с производителем, однако дальше этого дело не идет. Для эффективного мониторинга за дорожными машинами и выработки управленческих решений необходимо использовать оперативную информацию с датчиков о состоянии механизма дорожной машин,

Результаты. Систему мониторинга и обработки информации о состоянии дорожных катков можно представить в виде структурной схемы в виде блоков (Рис. 2).

Рис. 2. Структура системы мониторинга и обработки информации

Первые три блока представляют систему мониторинга и отвечают за сбор, передачу и хранение данных о состоянии дорожных машин. В совокупности с блоками 4, 5, 6 получаем систему мониторинга и обработки информации о состоянии дорожных машин. На пути создания подобной системы возникает ряд вопросов, связанный с передачей данных, какой протокол использовать для передачи информации о техническом состоянии дорожных машин. Какие технологии использовать для хранения и доступа к данным. И самый главный вопрос связан с обработкой полученных данных и интерпретацией полученных результатов. Для этого используется информационная система [3–4].

Информационная основа является связующим звеном в системе разномасштабных моделей машин и позволяет при определенном количестве и качестве информации получить достоверное представление о техническом состоянии отдельных узлов и механизмов ТС. Наличие информационной системы позволяет оперативно решить ряд прогнозных и справочных задач такого характера как:

— справочно-информационные, а именно, хранение накопленной технической информации в автоматизированной системе, извлечение с целью получения сравнительных оценок и тому подобное;

— математическое, концептуальное и имитационное моделирование, а именно, составление многофакторных моделей динамических процессов характерных режимов эксплуатации, прогнозная оценка и тому подобное;

— итоговые результаты о эксплуатационной пригодности в жизненном цикле изделия.

Пользователями информации могут быть любые потребители, которые используют информацию о ТС, результаты прогноза для оценки риска превышения параметров или отказов для характерных режимов эксплуатации. Технологически место информационной системы в структуре системы мониторинга находится в системе контроля, с помощью которой осуществляется сбор информации и ввод ее в базу данных. Из базы данных происходит извлечение информации и на ее основе — исследование динамических закономерностей и математическое моделирование поведения исследуемого параметра ТС, после чего выполняются процедуры прогноза и управления [5].

Выводы. Используя автоматизированный комплекс мониторинга оператор катка получает простой, централизованный способ интуитивного управления всеми технологическими операциями. Контроль и текущее изменение параметров ведется с помощью реализованной в устройстве программы управления, что упрощает понимание сути технологических процессов и позволяет оперативно реагировать на процесс уплотнения при возникновении различных ситуаций во время дорожно-строительных работ.

Литература:

1. Бардышев, А. М. Анализ состояния и общие принципы построения информационных систем мониторинга автомобилей / А. М. Бардышев, А. П. Саранкин, В. В. Шпагин; науч. рук. Н. В. Хольшев // Техсервис — 2020: материалы научно-практической конференции студентов и магистрантов, Минск, 20–22 мая 2020 г. — Минск: БГАТУ, 2020. — С. 216–218.
2. Мокшин В. В., Якимов И. М. Метод формирования модели анализа сложной системы / Информационные технологии. 2011. № 5. С. 46–51.
3. Yakimov, I., Kirpichnikov, A., Mokshin, V., Yakhina, Z., Gainullin, R. The comparison of structured modeling and simulation modeling of queueing systems. Communications in Computer and Information Science (CCIS) volume 800. Springer. 2017. DOI: 10.1007/978–3-319–68069–9_21.
4. Bendjedia, M.; Ait-Amirat, Y.; Walther, B.; Berthon, A., «Position Control of a Sensorless Stepper Motor», Power Electronics, IEEE Transactions on, vol.27, no.2, pp.578,587, Feb. 2012 doi: 10.1109/TPEL.2011.2161774.
5. Emelyanov R. T., Prokopiev A. P., Turysheva E. S., Terekhova I. I., Tkachenko N. Modeling of dynamic system «vibratory plate-soil as an object quality control of compaction: доклад, тезисы доклада [доклад, тезисы доклада, статья из сборника материалов конференций]. 2019, Journal of Physics: Conference Series.