«Дальневосточный государственный университет путей сообщения» Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций
полное наименование института/факультета
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
Годяев А.И.
подпись, Ф.И.О.
«____» ______ 2011_г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины
Основы технической диагностики
полное наименование дисциплины
для направления 190402 «Автоматика, телемеханика и связь на желез-
нодорожном транспорте» (специалисты)
код и наименование направления подготовки (специальности)код и наименование специальности/направления подготовки
Составитель
Иваненко Ю.М., доцент кафедры «Автоматика и телемеха-
ника»
должность, Ф.И.О.
Обсуждена на заседании кафедры
«Автоматика и телемеханика»
полное наименование кафедры-разработчика
«__» ____________ 20____ г., протокол № ___
Одобрена на заседании методической комиссии
Институт управления, автоматизации и телекоммуникаций
полное наименование института/факультета
«__» ____________ 20____ г., протокол № ___
.
Одобрена на заседании методической комиссии
полное наименование института/факультета
«__» ____________ 20____ г., протокол № ___
2011 г.
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Железнодорожный транспорт, особенно электрический, представляет собой комплексную техническую систему, бесперебойное функционирование которой невозможно без современных методов управления качеством технологических процессов, технического обслуживания и ремонта оборудования. В основе этих методов лежит техническая диагностика, направленная на исследование текущего состояния объектов диагностирования и тенденций его изменения во времени, разработку способов организации и построения систем диагностирования, а также выработку рекомендаций для проведения своевременных профилактических мероприятий по предупреждению отказов устройств.
Цель дисциплины заключается в формировании у студентов знаний,
умений и представлений в области теории, практики, современной организации и разработки новых методов и средств диагностирования технического оборудования устройств железнодорожного транспорта. Технические
средства, используемые на различных объектах железной дороги, весьма
разнообразны. Устройства автоматики, телемеханики и связи, которые являются основными элементами автоматического управления, работают на
сравнительно низких напряжениях, в то время как мощное оборудование
тяговых подстанций и контактной сети питают напряжением в несколько
десятков киловольт. При изложении материала дисциплины необходимо
учитывать различие в формах проявления технического состояния объектов, целесообразность использования тех или иных методов определения
работоспособности и особенности технической реализации средств диагностирования. Тем самым будет осуществлена подготовка студентов к
успешному освоению специальных дисциплин, связанных с изучением
конкретных систем.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучив дисциплину, студент должен:
2.1. Иметь представление:
– об основных этапах развития диагностики как отрасли науки и перспективах ее развития;
2
– об особенностях применения технической диагностики в специфических условиях железнодорожного транспорта;
– о методах и средствах получения диагностической информации и
способах ее обработки;
– о прогрессивных методах диагностики и технического обслуживания оборудования, как в России, так и за рубежом.
2.2. Знать и уметь использовать:
– причины, процессы и модели старения и отказов реальных технических систем как объектов диагностирования;
– методы построения проверяющих и диагностических тестов;
– методы построения математических моделей систем диагностирования непрерывного и дискретного действия;
– особенности построения моделей диагностирования при случайных воздействиях внешних факторов;
– способы испытания и поиска дефектов в технических объектах;
– методы контроля систем в процессе функционирования;
– методы и средства диагностирования пространственных технических систем.
2.3. Иметь опыт:
– проведения анализа технического состояния и определения ресурса объектов диагностирования;
– выбора диагностических параметров;
– выбора и использования оптимальных методов диагностирования
и технических средств для реализации последних;
– разработки стратегии технического обслуживания устройств СЦБ;
– выполнения расчетов по технико-экономической оценке эффективности методов диагностирования.
64
64
32
32
0
0
3
32
32
Число часов
самостоятельной
работы
16
16
Реферат
7
Всего
Число часов аудиторных занятий
(по оперативному плану)
в том числе
Практи- ЛабораВсего
Лекции
ческие
торные
занятия занятия
Количество
РГР
Семестры
Продолжительность
(недели)
3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
-
1
1
64
64
4. ТЕМАТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Номер занятия
(лекции, практического, семинарского,
лабораторного
занятия)
Лекция 1.
Лекция 2
Лекция 3
Лекция 4
Лекция 5
Содержание занятия
Цели и задачи технической диагностики, основные
понятия и определения. Методологические основы диагностики технических объектов. Роль диагностики в системе технической эксплуатации устройств. Связь диагностики с надежностью. Термины и определения: диагноз, техническое состояние, объекты технического диагностирования, диагностические признаки и др. Проверка неисправности, контроль работоспособности и правильности функционирования.
Тесты и системы диагностирования.
Виды технического диагностирования. Математические
модели объектов диагностирования. Метрологическое
обеспечение диагностирования. Тесты диагностирования. ТФН. Карты прогноза. Диаграммы поиска дефектов. Бинарные вопросники и оптимизация.
Методы оценки информативности диагностических
параметров.
Диагностический параметр как признак состояния технического объекта. Диагностические параметры. Критерии информативности диагностических параметров.
Априорная и апостериорная диагностическая информация. Достоверность и случайность диагностической информации. Примеры использования диагностической
информации
Методы диагностирования объектов непрерывного
действия.
Характеристика ОНД. Методы контроля ОНД. Диагностические признаки и виды тестовых сигналов. Признаки наличия дефектов и методы построения алгоритмов
поиска дефектов. Методы обнаружения дефектов. Логический анализ ОНД.
Методы диагностирования. объектов дискретного
действия (ОДД)
Тестовое и функциональное диагностирование ОДД,
особенности и области применения. Тестовое диагностирование комбинационных схем. Метод чувствительных путей. D- алгоритм. Булево дифференцирование.
Сигнатурный анализ. Тестирование временных задержек в комбинационных схемах. Модели временных задержек. Автоматизация контроля. Математические модели неисправностей. Метод цепей и сечений. Функциональное диагностирование ОДД.
4
Кол-во
часов
2
4
4
2
2
Лекция 6
Лекция 7
Лекция 8
Лекция 9
Лекция 10
Лекция 11
Статические методы распознавания диагностических признаков.
Влияние внешних воздействий на диагностические параметры. Вероятностные модели изменения диагностических параметров во времени. Стационарные и не
стационарные потоки информации. Дрейф параметров.
Метод избыточных переменных.
Свойства напольных и бортовых систем технической диагностики.
Стационарные, переносные и передвижные средства
технического диагностирования, их характеристики и
особенности. Приборы контроля и измерения. Переносные приборы контроля. Физические принципы действия
средств диагностирования. Принципы диагностирования устройств с помощью вагона-лаборатории.
Диагностирование микропроцессоров и микропроцессорных систем.
Аппаратурное, программное и тестовое диагностирование микропроцессорных систем. Критерии эффективности диагностирования. Двухэтапное диагностирование.
Последовательное сканирование и микродиагностирование. Тестирование программ. Системы диагностирования устройств жд АиТ
Стратегии технического обслуживания устройств по
состоянию.
Классификация технического диагностирования. Предотказное состояние объекта и упреждающий допуск.
Понятие безопасного отказа. Прогнозирование технического ресурса устройств электроснабжения жд транспорта. Модели экранов. Особенности применения стратегии обслуживания по состоянию с контролем параметров контактной сети.
Виды и средства сбора и обработки диагностической информации.
Требования к диагностической информации. Виды и
методы сбора информации о состоянии объектов диагностирования. Системы диагностирования. Экспертные методы. Аппаратурные методы сбора и передачи
информации о состоянии технических объектов. Технические средства диагностирования. Способы обработки
и хранения информации. Коррозийные диаграммы
опор.
Методы оценки эффективности применение систем
диагностики.
Основные показатели эффективности функционирования технических объектов. Графы и матрицы переходов. Математическое моделирование показателей безотказности функционирования. Соотношение безопасности и экономичности обслуживания. Виды затрат и
ущербов на жд транспорте. Методы экономического
5
2
4
4
2
4
2
анализа эффективности систем диагностирования.
Номер занятия (лекции,
практического, семиСодержание занятия
нарского, лабораторного занятия)
Лабораторная работа 1
Проверка приборов АБ на испытательном стенде
Лабораторная работа 2
Исследование сигнализаторов заземления
Лабораторная работа 3
Проверка блоков БМРЦ и ГАЦ на испытательном стенде
Лабораторная работа 4
Тракт передачи информации в АПК ДК
Лабораторная работа 5
Конструкция стенда ПК КОД, работа стенда
Лабораторная работа 6
Диагностика отказов в рельсовых цепях
Лабораторная работа 7
Проверка устройств АЛСН, временные коды.
Лабораторная работа 8
Датчики систем диагностики АПК ДК
Лабораторная работа 9
Устройство и работа ИЛС-3, ИСБ-1
Лабораторная работа 10 Измерение асимметрии тягового тока в рельсовых цепях
Лабораторная работа 11 Измерение параметров рельсовой цепи
Лабораторная работа 12 Измерение малых сопротивлений
Лабораторная работа 13 Изучение КТСМ
Лабораторная работа 14 Изучение стенда проверки блоков КТСМ
Лабораторная работа 15 Автоматизированная обучающая система
6
Колво
часов
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
5. ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ.
1. Роль и значение измерений при разработке, строительстве и эксплуатации устройств ЖАТ.
2. Измерение асимметрии тягового тока.
3. Структура и основные задачи метрологической службы хозяйства
сигнализации, связи и ВТ.
4. Метод электрически длинной линии, применение его при измерениях прибором ИСБ – 1.
5. Измерительная техника, автоматизация процесса измерения в
устройствах ЖАТ.
6. Проверка исправности изоляции стыков и стрелок.
7. Виды измерений в устройствах ж.д. автоматики и телемеханики.
8. Автоматизация проверки блоков ЭЦ и ГАЦ (стенды, ИВК, АРМ).
9. Погрешности прямых и косвенных измерений.
10. Измерение кодового тока в рельсовых цепях.
11. Организация проверки и замены приборов в устройствах ЖАТ.
12. Проверка шунтовой чувствительности рельсовых цепей.
13. Проверка параметров комбинированных реле.
14. Методы измерения параметров РЦ (2-х известных нагрузок, электрически длинной линии и др.)
15. Вторичные параметры рельсовых цепей.
16. Проверка чередования полярности и фаз в рельсовых цепях.
17. Классификация, краткая характеристика и выбор наиболее точного
метода измерения параметров рельсовых цепей переменного тока
18. Порядок проверки реле в РТУ дистанции.
19. Классификация, характеристика и выбор наиболее точного метода
измерения параметров рельсовых цепей.
20. Производство измерений с использованием вагона-лаборатории.
21. Метод холостого хода и короткого замыкания.
22. Параметры электромагнитных реле и методы измерений
23. Параметры электромагнитных реле и методы измерений
24. Проверка характеристик нейтральных реле.
25. Измерение аргумента входного сопротивления рельсовых линий
(метод 3-х вольтметров и др. методы).
26. Измерение временных параметров реле.
27. Стенды для проверки аппаратуры АЛСН типа ПДУ-67, ПК-КОД.
28. Особенности измерений в кабельных линиях.
29. Организация проверки аппаратуры АЛСН на контрольных пунктах.
30. Измерение сопротивления проводов методом трех шлейфов.
7
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Основная литература
1. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Основы технической диагностики. М.: Москва, 2004. (О27 С195)
2. Ефимов А.В., Галкин А.Г. Надежность и диагностика систем электроснабжения: Учебник для вузов. М.: УМК МПС РФ, 2000.
3. Крамаренко Е.Р. Основы технической диагностики, ДВГУПС, 2009.
6.2. Дополнительная литература
1. Дмитренко И.Е., Сапожников В.В., Дьяков Д.В. Измерения и диагностирование в системах железнодорожной автоматики, телемеханики и
связи: Учебник для вузов. М.: Транспорт, 1994.
2. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики. М.: Энергия, 1981.
3. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Самопроверяемые дискретные
устройства. СПб: Энергоатомиздат, 1992.
4. Дмитренко И.Е. Техническая диагностика и автоконтроль систем
железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1986.
5. Сердинов С.М. Повышение надежности устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог. 2-е изд. М.: Транспорт, 1985.
6. Ярмолик В.Н. Контроль и диагностика цифровых узлов ЭВМ.
Минск: Наука и техника, 1988. – 239 с.
7. Нормативные и организационно-методические документы по сертификации и управлению качеством. Составители: В.К. Воробьева и др.
М.: ВНИИС Госстандарта РФ, 1997. – 125 с.
8. Всеобщее управление качеством: Учебник для вузов / Под ред. О.П.
Глудкина. М.: Радио и связь, 1999. – 600 с
6.3. Средства обеспечения освоения дисциплины
Компьютерные программные обучающие комплексы по построению
проверяющих и диагностических тестов, а также по поиску неисправностей в системах железнодорожной автоматики, телемеханики, релейной
защиты и управления устройствами электроснабжения. Компьютерные
базы данных повреждений, дефектов и балльного состояния контактной
8
подвески и поддерживающих конструкций электрифицированных железных дорог.
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Компьютерные классы на базе персональных ЭВМ; приборы и комплексы контроля состояния оборудования (искатели повреждений, тепловизоры, оптические измерители параметров воздушных линий, устройства
диагностики опор типа ОДО и др.); специализированные стенды СПАД для
проверки модулей и элементной базы; стенды для моделирования работы
логических элементов, комбинационных и многотактных логических схем,
элементов систем железнодорожной автоматики и связи при неисправностях; натурное и демонстрационное оборудование филиалов кафедр на
действующих железнодорожных дистанциях.
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучение дисциплины должно проводиться после освоения студентами курсов «Теория дискретных устройств автоматики и телемеханики», «Основы теории надежности». Тематику курсовых работ целесообразно выбирать в соответствии со специальностью и дальнейшей специализацией подготовки конкретных студентов. Рекомендуется выполнение курсовых работ по индивидуальным заданиям.
9