Jarosaw Moczarski
Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu, Instytut Kolejnictwa
PO REDNI STAN TECHNICZNY W PRAKTYCE
EKSPLOATACYJNEJ SYSTEMÓW STEROWANIA
RUCHEM KOLEJOWYM
Rkopis dostarczono, kwiecie 2013
Streszczenie: Zmiany stanu technicznego urzdze srk s efektem procesów starzenia i zuycia ich
elementów, a take realizacji celowych dziaa obsugowych. Efektywno rozwizywania problemów decyzyjnych, a take skuteczno przeciwdziaania postpujcym procesom destrukcyjnym, zaley od wiedzy eksploatatora o zmianach stanu technicznego urzdze oraz o charakterze tych zmian. W kolejowej praktyce eksploatacyjnej, dostp do informacji o stanie technicznym urzdze jest zwykle bardzo ograniczony. Wysokie wymagania dotyczce bezpieczestwa ruchu kolejowego wskazuj na potrzeb zastosowania strategii wedug stanu. Dla jej wdroenia niezbdna jest praktyczna umiejtno analizy informacji diagnostycznych.
Sowa kluczowe: eksploatacja, stan techniczny, urzdzenia srk
1. WPROWADZENIE
Zmienno stanów technicznych urzdze srk jest zjawiskiem naturalnym i nieuchronnym. Urzdzenia s poddawane destrukcyjnym oddziaywaniom czynników rodowiska naturalnego, procesów roboczych, a take oddziaywaniom czowieka. W materiaach, z których s zbudowane elementy urzdze, zachodz naturalne procesy fizyko-chemiczne. Starzenie materiaów prowadzi do nieodwracalnych zmian ich struktury. Zuycia powodowane wzajemnym oddziaywaniem powierzchni wspópracujcych elementów oraz oddziaywaniem otoczenia powoduj zmiany cech konstrukcyjnych urzdze. Stopniowo lub skokowo trac one swój potencja uytkowy przechodzc do stanu niezdatnoci.
Wobec wzrostu natenia ruchu pocigów i ich prdkoci, a take coraz wyszych wymaga dotyczcych bezpieczestwa, nieprawidowa praca urzdze wywouje dotkliwe utrudnienia w funkcjonowaniu kolejowego systemu transportowego oraz generuje straty finansowe i problemy organizacyjne.
Urzdzenia srk s w zdecydowanej wikszoci obiektami naprawialnymi. Dla przywrócenia lub podtrzymania ich stanu zdatnoci s realizowane odpowiednie procesy odnowy. Najnowsze urzdzenia sterowania ruchem kolejowym charakteryzuj si coraz wiksz zoonoci konstrukcyjn i funkcjonaln. Wymagaj skomplikowanych czynnoci obsugowych, a koszty ich utrzymywania w stanie zdatnoci s coraz wysze. Jednoczenie obnia si wiedza uytkowników dotyczca budowy i zasady dziaania urzdze co wymusza wprowadzanie nowych metod organizacji procesu eksploatacji.
Stan techniczny dowolnego obiektu jest opisywany zbiorem wartoci odpowiednio dobranych cech. Wykorzystuje si przy tym takie cechy i ich wartoci, które wystarczajco dobrze opisuj wspódziaanie elementów i wykonywanie przez urzdzenie funkcji uytkowych. S one nazywane cechami stanu. W wyniku realizacji procesów roboczych, a take wskutek oddziaywa otoczenia, wartoci cech stanu ulegaj zmianom. Nastpuje zmiana stanu technicznego obiektu.
Organizacja procesu obsugiwania urzdze sterowania ruchem kolejowym jest zadaniem zoonym. Obiekty s rozproszone terytorialnie. Informacja o niekorzystnej zmianie stanu technicznego dociera do zarzdzajcego procesem eksploatacji zwykle po wystpieniu zakóce w sterowaniu ruchem pocigów. Dostp do oddalonych urzdze jest kosztowny i czasochonny, a realizacja niezbdnych prac czsto wymaga rozwizywania zoonych zada logistycznych.
Dla podejmowania efektywnych dziaa obsugowych i organizacyjnych sucych podtrzymywaniu lub przywracaniu urzdzeniom stanu zdatnoci niezbdne s:
x wiedza o aktualnym stanie technicznym urzdze,
x znajomo procesów fizyko-chemicznych zachodzcych w elementach, x umiejtnoci przewidywania skutków podejmowanych dziaa (lub ich braku), x przyjcie i stosowanie odpowiednich kryteriów oceny podejmowanych decyzji. Szczególnie istotna jest umiejtno przewidywania zmian stanu technicznego urzdzenia w okrelonych warunkach eksploatacji oraz realizacja prac obsugowych w terminach uzasadnionych technicznie, ekonomicznie i organizacyjnie.
2. DIAGNOZOWANIE STANU TECHNICZNEGO
URZDZE SRK W PKP PLK S.A.
Na sieci PKP PLK S.A. realizowane s badania diagnostyczne wszystkich urzdze i systemów sterowania ruchem kolejowym, które nie zostay wyczone z eksploatacji. W Zakadach Linii Kolejowych funkcjonuj Zespoy diagnostyczne do spraw automatyki i telekomunikacji. Kierownikiem Zespou jest Gówny inynier, który odpowiada za organizacj i realizacj procesu diagnostycznego, organizacj okresowych kontroli poprawnoci utrzymania obiektów we waciwym stanie technicznym, a take terminowo sporzdzania harmonogramów dziaa diagnostycznych i kontrolnych. Pracownikiem uprawnionym do samodzielnej realizacji bada diagnostycznych lub kontroli okresowych urzdze srk jest diagnosta do spraw automatyki. Kady diagnosta ma przydzielony rejon dziaania – wydzielony obszar Zakadu Linii Kolejowych, nazywany
inspektoratem. W istniejcym systemie organizacyjnym diagnosta kontroluje wszystkie urzdzenia srk eksploatowane na obszarze inspektoratu, niezalenie od ich typu, przeznaczenia i zasady funkcjonowania. Dlatego czsto musi dysponowa uniwersaln wiedz dotyczc zarówno urzdze mechanicznych jak te elektronicznych i komputerowych.
Podstawowe badania diagnostyczne s realizowane w sposób planowy, na podstawie rocznych i miesicznych harmonogramów. Wykonywane s take badania diagnostyczne dora ne oraz badania rozszerzone. Badania dora ne s realizowane na wniosek naczelnika sekcji eksploatacji gdy zachodzi potrzeba dokonania poza planowej oceny stanu technicznego urzdzenia (na przykad po wystpieniu uszkodzenia, zoonej usterki, gdy niezbdne jest okrelenie stopnia zuycia elementu lub podzespou). Badania diagnostyczne rozszerzone s wykonywane w przypadku sprawdzania urzdze po wypadkach kolejowych, przed przywróceniem ruchu na linii, która bya czasowo wyczona z eksploatacji lub gdy z powodu stanu technicznego urzdze zachodzi konieczno zgoszenia ogranicze prdkoci do wykazu ostrzee staych. Zasady diagnozowania urzdze oraz realizacji kontroli okresowych zgodnie z obowizujcymi przepisami z zakresu prawa budowlanego, opisuje Instrukcja Ie-7 [9].
Po przeprowadzeniu bada diagnostycznych sporzdzany jest protokó, który – zgodnie z zaleceniami zawartymi w instrukcji – powinien obejmowa cztery grupy informacji: informacje dotyczce stanu technicznego badanego urzdzenia, analiz informacji zebranych w trakcie bada, diagnoz okrelajc zdolno urzdzenia do realizacji zada, a take zalecenia dotyczce dalszych warunków eksploatacji oraz propozycje terminów realizacji niezbdnych dziaa naprawczych lub remontowych (rys. 2.1).
Zakres informacyjny protokou z bada diagnostycznych
Informacje zebrane w trakcie diagnozowania, dotyczce stanu technicznego urzdzenia oraz przebiegu jego eksploatacji Analiza informacji zebranych w trakcie diagnozo-wania Diagnoza okrelajca zdolno urzdzenia do realizacji ustalonych funkcji Ustalenia dotyczce dalszych warunków eksploatacji Propozycja terminów realizacji kolejnych dziaa
Rys. 2.1. Ogólny zakres informacji zawartych w protokole z bada diagnostycznych [9] Szczegóowa analiza wytycznych dotyczcych sporzdzania protokou diagnostycznego pozwala podzieli informacje zebrane w trakcie bada na nastpujce klasy:
a. informacje suce ocenie procesu eksploatacji urzdzenia, a w szczególnoci realizacji prac obsugowych, w tym:
x informacje podstawowe o obiekcie (typ urzdzenia, miejsce eksploatacji i data zabudowy, terminy realizacji obsug technicznych oraz ich zakres, historia uszkodze),
x informacje o jakoci przeprowadzonych prac obsugowych,
x wykaz nieprawidowoci w sposobie i warunkach eksploatacji urzdze, x wykaz niezgodnoci urzdze z obowizujc dokumentacj techniczn i
przepisami,
x analiza wpywu poziomu prac obsugowych i warunków eksploatacji na stan urzdze,
b. ocena wpywu procesu eksploatacji na stan techniczny urzdzenia w tym: x analiza charakteru i przyczyn stwierdzonych nieprawidowoci,
x ocena wpywu jakoci realizowanych wczeniej prac obsugowych, poprawnoci realizacji zalece pokontrolnych oraz warunków eksploatacji na aktualny stan technicznych urzdzenia,
c. informacje suce ocenie stanu technicznego urzdzenia:
x wykaz parametrów, których wartoci zostay przekroczone w stosunku do wymaga okrelonych w dokumentach,
x ocena stanu technicznego urzdzenia,
x okrelenie zdatnoci urzdzenia do realizacji zaoonych funkcji,
d. informacje o podstawowych dokumentach wykorzystywanych w procesie obsugiwania i diagnozowania:
x wykaz dokumentów (DTR, instrukcje), które stanowiy podstaw do przeprowadzenia bada diagnostycznych, metody pomiaru oraz wykorzystane przyrzdy pomiarowe,
x informacje o stanie dokumentacji technicznej urzdze, e. zalecenia dotyczce dalszej eksploatacji urzdzenia, w tym:
x analiza charakteru i przyczyn stwierdzonych nieprawidowoci oraz informacja o wprowadzonych obostrzeniach eksploatacyjnych,
x zalecenia dotyczce dalszych warunków eksploatacji (np. wprowadzenie ogranicze w ruchu pocigów lub wyczenie urzdzenia z eksploatacji), x zalecenia dotyczce niezbdnych dziaa naprawczych (zwizanych ze
stwierdzonymi nieprawidowociami i uchybieniami), x propozycje dotyczce zmiany metod uytkowania urzdzenia,
f. zalecenia dotyczce metod i terminów realizacji prac obsugowych i bada diagnostycznych, w tym:
x propozycje dotyczce:
o zmian metod, zakresu i czstotliwoci realizacji obsug planowych, o zwikszenia czstotliwoci realizacji pomiarów kontrolnych i bada
diagnostycznych,
o okrelenia dziaa prowadzcych do zmiany zewntrznych warunków pracy urzdze,
o zmian metod uytkowania urzdze,
x okrelenie terminów wykonania niezbdnych dziaa naprawczych lub podjcia remontu urzdzenia
Jednym z podstawowych efektów analizy zebranych danych diagnostycznych jest ocena stanu technicznego urzdze. Zgodnie z zasadami okrelonymi w Instrukcji Ie-7 [9] parametry (cechy) urzdze poddawane pomiarom s podzielone na dwie klasy:
x parametry zasadnicze czyli takie, które maj istotne znaczenie na zachowanie wymaganego poziomu bezpieczestwa ruchu kolejowego,
x parametry drugorzdne, które nie wpywaj bezporednio na bezpieczestwo ruchu ale maj wpyw na trwao urzdzenia oraz mog (w okrelonym horyzoncie czasu) przyczyni si do zmiany wartoci parametrów zasadniczych.
W wyniku przeprowadzonych pomiarów i analizy wartoci kontrolowanych parametrów (porównaniu wartoci zmierzonych z wymaganymi, opisanymi w dokumentacji), dokonuje si oceny i klasyfikacji stanu technicznego badanego urzdzenia.
Wyrónia si przy tym [9] cztery klasy stanów technicznych:
x stan dobry – jeeli wartoci parametrów zasadniczych i drugorzdnych nie
przekraczaj granicznych (dopuszczalnych),
x stan dostateczny – jeeli wartoci parametrów zasadniczych urzdzenia nie
przekraczaj granicznych (dopuszczalnych),
x stan niezadowalajcy – jeeli wartoci parametrów zasadniczych i drugorzdnych
nale do przedziau wartoci granicznych (dopuszczalnych),
x stan niedostateczny - jeeli wartoci parametrów zasadniczych urzdzenia
przekroczyy wartoci graniczne (dopuszczalne).
W przypadku stwierdzenia uszkodzenia urzdzenia lub zakóce w jego pracy, diagnosta informuje o tym automatyka z Sekcji eksploatacji, w celu wykrycia przyczyny zaistniaego zdarzenia i jej usunicia. Dokonywany jest odpowiedni wpis w „Ksice kontroli urzdze srk oraz o wprowadzeniu i odwoaniu obostrze” E-1758 [8].
Analiza dostpnych dokumentów pozwala stwierdzi , e kryteria oceny i klasyfikacji stanów technicznych urzdze dokonywanych w Zespoach diagnostycznych nie s okrelone w sposób cisy i jednoznaczny. Metoda klasyfikacji stanów jest na tyle ogólna, e w praktyce, niektóre Zespoy tworz dla wasnych potrzeb, traktowane jako pomocnicze, dodatkowe ilociowe kryteria oceny stanu.
Nie s znane dokadne kryteria podziau zbioru parametrów (cech stanu) na zasadnicze i drugorzdne. Instrukcje nie precyzuj take w jaki sposób zmiana wartoci poszczególnych parametrów wpywa na wynik oceny stanu technicznego urzdzenia. Znaczc rol w prowadzonej ocenie odgrywaj subiektywne odczucia diagnostów.
Analiza obowizujcych instrukcji i wytycznych wskazuje, e ocena i klasyfikacja stanu technicznego urzdze srk realizowane w procesie diagnozowania su w praktyce przede wszystkim celom sprawozdawczym. Analizy i statystyki dotyczce awaryjnoci urzdze oraz ich stanu technicznego s kierowane do Zakadów Linii Kolejowych oraz Centrali PKP PLK S.A. umoliwiajc planowanie modernizacji oraz wymian urzdze srk w skali sieci i na poszczególnych liniach. Informacje o przekroczeniu dopuszczalnych wartoci cech stanu lub o wystpieniu zagroenia bezpieczestwa ruchu kolejowego s przekazywane do sekcji eksploatacji w formie zalece dotyczcych dalszego postpowania obsugowego oraz zmiany warunków eksploatacji urzdzenia.
Zarzdzajcy procesem obsugiwania urzdze srk w sekcji eksploatacji nie dysponuje usystematyzowan wiedz na temat kierunku i intensywnoci zmian aktualnego stanu technicznego oraz spodziewanych skutków oddziaywania czynników destrukcyjnych. Moe co najwyej prognozowa zmiany stanu urzdze na podstawie wasnego dowiadczenia zawodowego. Realizacja prac obsugowych oraz bada diagnostycznych odbywa si w staych cyklach, zgodnie z przyjtymi wczeniej harmonogramami. Czstotliwo ich realizacji moe ulec zmianie w przypadku wykrycia zagroenia bezpieczestwa ruchu.
3. STANY PO REDNIE URZDZE SRK
Stan techniczny kadego urzdzenia sterowania ruchem kolejowym, a take jego podzespoów i elementów mona opisywa zbiorem chwilowych wartoci cech (cech stanu), uznawanych za istotne dla rozpatrywanego problemu. W zalenoci od potrzeb, cechy te mona traktowa jako mierzalne lub umownie niemierzalne [5]. Dla oceny cech mierzalnych wykorzystuje si przyrzdy kontrolno-pomiarowe. Cechami umownie niemierzalnymi s takie, dla których nie wystpuje potrzeba dokadnej, ilociowej oceny ich wartoci lub oceniajcy nie jest w stanie tego dokona z braku wiedzy lub moliwoci technicznych. Ocena wartoci takich cech jest realizowana metod organoleptyczn.
Wynik oceny wartoci cech mierzalnych jest wyraany wartoci liczbow ze zbioru R+ {0} lub wartoci ze zbioru {0,1}. W przypadku oceny organoleptycznej, jej wynik
ma posta opisow (deskryptywn) i jednoczenie wartociujca (np. wynik pozytywny lub negatywny; dobry, dostateczny lub niedostateczny itp.).
Zgodnie z klasyfikacj zaprezentowan w [6] dla kadej cechy mierzalnej o wartociach cigych mona wyróni kilka przedziaów zmiennoci jej wartoci:
x pocztkowy, w którym mieszcz si wartoci waciwe dla nowego urzdzenia srk (systemu),
x uytkowy, po którego przekroczeniu urzdzenie (system) srk powinno by poddane zabiegom obsugowym (w przeciwnym wypadku nastpi niekorzystne pogorszenie parametrów procesu uytkowania oraz cech samego urzdzenia),
x graniczny, po którego przekroczeniu obiekt (urzdzenie) nie moe by uytkowany wskutek braku fizycznych moliwoci funkcjonowania lub na podstawie decyzji podjtej przez uytkownika.
Poniewa przedzia pocztkowy i uytkowy zapewniaj poprawn realizacj procesu uytkowania urzdzenia srk mona przyj , e w praktyce istotne s przedziay zmiennoci wartoci: uytkowy, graniczny oraz powyej wartoci granicznej.
Jeeli wartoci cech stanu w mieszcz si w wymaganych, dopuszczalnych przedziaach zmiennoci to stan techniczny urzdzenia jest nazywany stanem zdatnoci.
Wykorzystujc modele semantyczne typu encja – zwizek [1], proces eksploatacji urzdzenia srk mona przedstawi jako sekwencj zdarze opisujcych funkcjonowanie systemu eksploatacji, a jednoczenie jako sekwencj dziaa d powodujcych zmian wartoci cech i osiganie przez urzdzenie nowego stanu technicznego. Zmiana stanu moe by efektem niekorzystnego oddziaywania czynników destrukcyjnych (procesy starzenia i zuycia) lub celowej dziaalnoci czowieka, sucej podtrzymaniu lub przywróceniu stanu zdatnoci urzdzenia. Na rysunku 3.1 przedstawiono proces zmian stanu technicznego urzdzenia srk u pod wpywem zajcia odpowiednich zdarze _iZ.
Wystpienie zdarzenia wywouje realizacj dziaania (lub sekwencji dziaa - procesu) co powoduje stopniow lub skokow zmian wartoci cech urzdzenia, a take zmian wartoci cech caego systemu eksploatacji.
Zmiana stanu jest okrelana [1] mianem przejcia. Po przekroczeniu przez wartoci cech dopuszczalnych przedziaów zmiennoci, urzdzenie przechodzi do stanu niezdatnoci.
Rys. 3.1. Zmiana stanu technicznego urzdzenia srk w procesach niesterowalnych (destrukcyjnych) i celowych [4]
gdzie:
x _ –zdarzenie; _ Z, (Z – zbiór zdarze w systemie eksploatacji),
x u – urzdzenie srk; u U , (U – zbiór urzdze w systemie eksploatacji),
x d – dziaanie wywoane zajciem zdarzenia; dD , (D – zbiór dziaa w systemie
eksploatacji)
x su– stan techniczny urzdzenia u ; su Su (zbiór stanów technicznych urzdzenia
u ).
Dla wikszoci urzdze i systemów sterowania ruchem kolejowym mona wyróni szerok gam porednich stanów technicznych, w których wartoci cech przekraczaj dopuszczalne przedziay zmiennoci ale obiekt nadal realizuje zaoone funkcje. Urzdzenie pozostajce w takim stanie porednim okrela si jako niesprawne ale zdatne [6].
Wród stanów porednich obiektu, zgodnie z klasyfikacj prezentowan w [2] mona wyróni :
x zbiór stanów akceptowalnych, x zbiór stanów tolerowanych, x stan zagroenia.
W stanach akceptowalnych, wartoci niektórych cech urzdzenia wychodz poza wymagane, dopuszczalne, przedziay zmiennoci ale obiekt funkcjonuje w sposób zgodny z przyjtymi zaoeniami.
W stanach tolerowanych podstawowe funkcje obiektu nie s wykonywane w sposób prawidowy, ale z powodów ekonomicznych, organizacyjnych lub innych nietechnicznych, urzdzenie jest nadal uytkowane.
W stanie zagroenia obiekt moe realizowa podstawowe funkcje, ale wie si to z moliwoci wystpienia sytuacji niebezpiecznych lub nieakceptowanych (w przypadku systemów srk moe doj do istotnych zakóce w ruchu pocigów, zagroenia bezpieczestwa ruchu, moliwoci uszkodzenia innych, wspópracujcych urzdze i systemów, zagroenia dla otoczenia itp.).
Ujmujc stany techniczne urzdzenia w sensie decyzyjnym (uwzgldniajc przydatno eksploatacyjn obiektu znajdujcego si w danym stanie) mona przyj , e stan
techniczny ulega kolejnym zmianom od stanu zdatnoci, poprzez stan akceptowalny, tolerowany, zagroenia – do stanu niezdatnoci (rys. 3.2).
Rys. 3.2. Zmiany stanu technicznego urzdze srk gdzie: x SZd – stan zdatnoci, x SA – stan akceptowalny, x ST – stan tolerowany, x SZG – stan zagroenia; x SNd – stan niezdatnoci,
x p – przejcie (zmiana stanu technicznego urzdzenia)
Jest to podzia na poziomie stanów rozrónialnych, dokonywany ze wzgldu na decyzje eksploatacyjne (obsugowe) oraz dziaania jakie naley podj aby nie dopuci do osignicia przez urzdzenie stanu niezdatnoci.
W rzeczywistoci kady z przedstawionych stanów rozrónialnych stanowi klas stanów obserwowalnych, rónicych si wartociami poszczególnych cech stanu w sensie ich przynalenoci do odpowiednich przedziaów zmiennoci (np. pocztkowego, uytkowego, granicznego oraz powyej wartoci granicznej). Zmian stanu technicznego urzdzenia w obszarze klasy stanów obserwowalnych mona przedstawi jako cig stanów obserwowalnych. Na rysunku 3.3 przedstawiono trajektori zmian stanu technicznego (cig przej pj) w klasie stanów akceptowalnych SA. Trajektoria zmian stanu zaley od
rodzaju i sekwencji zdarze towarzyszcych eksploatacji urzdzenia.
gdzie:
x SZd – klasa stanów zdatnoci urzdzenia,
x SA – klasa stanów akceptowalnych urzdzenia,
x ST – klasa stanów tolerowanych urzdzenia,
x sZd
m – m-ty stan obserwowalny urzdzenia w klasie stanów zdatnoci,
x sA
i – i-ty stan obserwowalny urzdzenia w klasie stanów akceptowalnych,
x sT
n – n-ty stan obserwowalny urzdzenia w klasie stanów tolerowanych,
x pA
j – j-te przejcie zmieniajce obserwowalny stan urzdzenia na sAi (w klasie
stanów akceptowalnych).
Kady stan obserwowalny mona jednoczenie przedstawi jako zbiór stanów elementarnych, rónicych si wartociami poszczególnych cech w sensie bezwzgldnego wyniku pomiaru lub wyniku oceny organoleptycznej.
4. ANALIZA STANÓW TECHNICZNYCH I ANALIZA
PRZEJ W EKSPLOATACJI URZDZE SRK
Przyszy stan techniczny urzdzenia srk jest cile zwizany ze stanem aktualnym oraz zaley od zdarze jakie bd miay miejsce w systemie eksploatacji. Przewidywanie przyszego stanu urzdzenia jest podstaw do podejmowania decyzji eksploatacyjnych, dotyczcych zarówno procesu uytkowania jak te diagnozowania i obsugiwania. Skuteczno podejmowanych decyzji i realizowanych dziaa zaley od trafnoci przewidywania kierunków i tempa ewolucji stanu technicznego urzdzenia.
Destrukcyjna zmienno stanów urzdzenia jest ukierunkowana na utrat stanu zdatnoci. Dlatego uytkownik powinien w kadej chwili procesu eksploatacji dysponowa aktualn i wiarygodn informacj o stanie technicznym obiektu oraz wielkoci resursu urzdzenia (w szczególnoci o „odlegoci” stanu aktualnego od stanu niezdatnoci).
Dla efektywnego zarzdzania procesem eksploatacji urzdze srk niezbdna jest identyfikacja ich biecego stanu technicznego oraz umiejtno prognozowania zmian tego stanu. Przyjmujc, e ocena stanu technicznego ma suy podejmowaniu decyzji eksploatacyjnych, dla realizacji efektywnych bada diagnostycznych niezbdne jest [4]:
x okrelenie, dla kadego badanego urzdzenia srk, zbioru cech stanu,
x okrelenie wagi kadej cechy – wpywu zmian wartoci cechy na stan techniczny urzdzenia oraz efektywno funkcjonowania systemu uytkowania,
x okrelenie przedziaów zmiennoci wartoci poszczególnych cech,
Bezporednim efektem bada diagnostycznych jest zbiór wartoci poszczególnych cech stanu, które opisuj elementarny stan techniczny urzdzenia. Umiejtno klasyfikacji stanów z uwzgldnieniem przyjtych przedziaów zmiennoci wartoci poszczególnych cech pozwala okreli jego stan obserwowalny (rys. 4.1). Dla oceny jakociowej uzyskanych wyników bada naley dokona klasyfikacji stanu obserwowalnego, wykorzystujc opracowane i przyjte wczeniej kryteria oceny przynalenoci moliwych stanów obserwowalnych urzdze do poszczególnych klas stanów rozrónialnych.
Rys. 4.1. Wykorzystanie wyników bada diagnostycznych w zarzdzaniu procesem eksploatacji Okrelenie stanu rozrónialnego urzdzenia jest warunkiem koniecznym dla podejmowania decyzji o dalszych dziaaniach eksploatacyjnych. Jeeli nie wystpuj przeciwwskazania do dalszego uytkowania urzdzenia, naley okreli czy zachodzi potrzeba wprowadzenia ewentualnych ogranicze w funkcjonowaniu systemu uytkowania oraz wskaza termin i zakres realizacji kolejnych bada diagnostycznych. W przypadku gdy niezbdna jest realizacja odpowiednich czynnoci obsugowych (np. regulacji, naprawy, wymiany elementów) – naley okreli termin i zakres ich wykonania.
W obydwu przypadkach, dla podejmowania efektywnych decyzji, niezbdne jest prognozowanie przewidywanej trajektorii dalszych zmian stanu obserwowalnego urzdzenia
Przewidywania dotyczce cigu kolejnych przej destrukcyjnych pozwalaj oszacowa „odlego ” aktualnego stanu technicznego urzdzenia od stanu niezdatnoci, a take oceni wystpujce zagroenie bezpieczestwa ruchu kolejowego oraz zagroenie integralnoci konstrukcji urzdzenia i wspópracujcych z nim systemów srk. Trafno takiej oceny zaley od wiedzy eksploatatora o oddziaywaniach destrukcyjnych wystpujcych w systemie eksploatacji, podatnoci elementów urzdzenia na te
oddziaywania, procesach fizyko-chemicznych zachodzcych w urzdzeniach i ich elementach oraz przewidywanym przebiegu procesów starzenia i zuycia. Taka wiedza pozwala przewidywa intensywno zmian wartoci poszczególnych cech stanu urzdzenia pod wpywem rónych oddziaywa destrukcyjnych. Zgromadzenie odpowiedniej wiedzy, która pozwoli w efektywny sposób zarzdza procesem obsugiwania i diagnozowania [3], wymaga prowadzenia bada i obserwacji procesów destrukcyjnych zachodzcych w urzdzeniach sterowania ruchem kolejowym oraz w ich otoczeniu.
5. PODSUMOWANIE
Analiza stanów technicznych obiektów w trakcie ich eksploatacji, a take przej midzy tymi stanami jest celowa i potrzebna jeeli [1]:
x na obiekt oddziauj róne czynniki zewntrzne,
x kolejno zachodzcych zdarze wpywa na zachowanie si obiektu, x obiekt musi by zdolny do istnienia w rónych, obserwowalnych stanach,
x obiekt jest wraliwy „na czas”, tzn. reakcja na zachodzce zdarzenie powinna nastpi w okrelonym przedziale czasu,
x zdarzenia zewntrzne mog by generowane przez róne róda, x istnieje kilka obiektów, które wspópracuj ze sob.
Przedstawione kryteria speniaj urzdzenia i systemy sterowania ruchem kolejowym, a take zdarzenia i dziaania realizowane w procesie ich eksploatacji.
Ocena i analiza stanów technicznych urzdze srk powinna by podstaw intensywnej polityki eksploatacyjnej oraz suy realizacji obsug technicznych z wykorzystaniem strategii wg stanu.
W praktyce eksploatacyjnej, na sieci PKP PLK S.A. jest stosowana polityka ekstensywna. Charakteryzuje si ona [7] minimalizacj nakadów na kontrol stanu technicznego oraz obsugiwanie urzdze. Podstaw do organizacji procesu obsugiwania nie s wyniki bada diagnostycznych lecz urednione dane o zmianach stanu technicznego z poprzednich okresów eksploatacji urzdze tego samego typu (mimo, e warunki uytkowania poszczególnych urzdze s niejednakowe). Su one do okrelania czstotliwoci realizacji prac. Obsugi s realizowane z wykorzystaniem uproszczonej strategii wg resursu, w staych cyklach czasu kalendarzowego, niezalenie od rzeczywistego stanu technicznego urzdze, miejsca ich uytkowania, iloci wykonanej pracy, narae na oddziaywanie czynników otoczenia, rzeczywistych potrzeb eksploatacyjnychitp. Dugoci cykli s okrelane w oparciu o przewidywania producentów oraz dowiadczenie zawodowe pracowników eksploatacji. Równie badania diagnostyczne s wykonywane w sposób planowy i, poza wyjtkowymi przypadkami, nie stanowi podstawy dla wyznaczania terminów realizacji prac obsugowych. Brak informacji o aktualnym stanie technicznym urzdze, umiejtnoci klasyfikacji tego stanu w sensie decyzyjnym, a take prognozowania zmian (cigu przej ) czsto skutkuje wystpowaniem sytuacji awaryjnych, które prowadz do zakóce w ruchu kolejowym lub zagroenia bezpieczestwa.
Bibliografia
1. Barker R., Longman C.: Case Method. Modelowanie funkcji i procesów. WNT, Warszawa 2001. 2. Leszek W., Wojciechowicz B., Zwierzycki W.: Metodologia generowania i realizacji programów
badawczych w nauce o eksploatacji obiektów technicznych. Biblioteka problemów eksploatacji. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom-Pozna 2004.
3. Moczarski J.: Technical state of signaling systems in organization of maintenance process. Archives of Transport nr 2/2010
4. Moczarski J.: Modelowanie stanów technicznych systemów sterowania ruchem kolejowym. Monografia. Wydawnictwo Uniwersytetu Technologiczno-Humanistycznego w Radomiu. Radom 2012
5. Smalko Z.: Podstawy eksploatacji technicznej pojazdów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1998.
6. Zbichorski Z. (red): Podstawy organizacji remontów. PWN, Warszawa 1983. 7. ótowski B.: Podstawy diagnostyki maszyn. Wydawnictwo ATR, Bydgoszcz 1996.
8. E-1728. Ksika kontroli urzdze sterowania ruchem kolejowym oraz o wprowadzaniu i odwoaniu obostrze. Dokument wewntrzny PKP PLK S.A.
9. Ie–7 (E–14). PKP PLK S.A. Instrukcja diagnostyki technicznej i kontroli okresowych urzdze sterowania ruchem kolejowym. Warszawa 2005.
INTERMEDIATE TECHNICAL STATE IN SIGNALING SYSTEMS EXPLOITATION PRACTICE
Summary: Changes in technical state of the signaling devices are the result of the ageing and wearing of the
elements and making the maintenance works. The level of the efficiency in slowing down the destructive process depends on the ability to access information about technical state of the devices and types of faults. The exploitation experience tells us that access to the information about the technical state of devices is usually very limited. High requirements for railway safety, is highlighting the need for a strategy by state. For its implementation necessary is practical skill of diagnostic information analysis.
