Czy można uprzedzić awarię? Naukowcy pracują nad systemem diagnostycznym tramwaju | WIMiO - Politechnika Gdańska

Maszyny działają aż do momentu, gdy ich podzespoły zaczną ulegać stopniowemu zniszczeniu. Tracą one swoje parametry pracy, co ostatecznie prowadzi do awarii. Tramwaj – po prostu – zatrzymuje się  i nie może funkcjonować.

– Naszą intencją jest wpięcie się do systemu, obserwowanie wybranych parametrów pracy tramwaju po to, żeby dostrzec niepokojące zmiany ich wartości, by ostrzec przed zbliżająca się awarią – mówił dr inż. Jacek Czyżewicz z Instytutu Mechaniki i Konstrukcji Maszyn na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa. – Chcielibyśmy z wyprzedzeniem wskazywać momenty, w których maszyna powinna przejść serwis lub naprawę. Nieprzewidziane zatrzymanie tramwaju i natychmiastowa konieczność remontowania zawsze są  bardzo drogie, trwają długo i zdarzają się w nieodpowiednim momencie. Znacznie tańsza jest naprawa podzespołu przed jego awarią – dodał.

By stworzyć system diagnostyki tramwaju, zespół z Politechniki Gdańskiej wykorzystuje platformę telematyczną XTrack.

Około 50 czujników

– Na tramwaju nr 1176 umieściliśmy nasz system. Opiera się on na jednostce centralnej XT4, a oprócz tego poprowadzona jest główna magistrala CAN. Na niej znajdują się koncentratory – w naszym tramwaju umieściliśmy ich sześć. Wszystkie są ze sobą – i z centralną jednostką – skomunikowane, zaś jednostka centralna, poprzez sieć GSM, wysyła na bieżąco do dyspozytora ruchu odpowiednio skonfigurowane raporty, m. in. pokazujące ostrzeżenia o nieprawidłowościach. Do każdego koncentratora podpięliśmy szereg  czujników monitorujących różne podzespoły: są czujniki temperatur, osiadania zawieszenia czy ciśnienia hydraulicznego w hamulcach. Łącznie zainstalowaliśmy w tramwaju około 50 czujników, które nigdy nie były w nim zamontowane – zaznaczył dr inż. Jacek Czyżewicz.

Projekt jest prowadzony we współpracy ze spółką Gdańskie Autobusy i Tramwaje. Zespół z naszej uczelni pracuje nad systemem diagnostyki na pojazdach N8C – tzw. dortmundach, używanych tramwajach sprowadzonych z Niemiec. Dziś w Gdańsku przechodzą one modernizacje.

Zapobiec awarii

Na przykład zamontowany czujnik przemieszczenia śledzi wysokość zawieszenia w tramwaju. W pojeździe zawieszenie ulega zużyciu, a dzięki pomiarom można będzie przewidzieć, za ile kilometrów tramwaj powinien zjechać z toru na przegląd lub regulację elementów zawieszenia.

– Jednym z podzespołów tramwaju jest przekładnia napędowa. Załóżmy, że ulegnie uszkodzeniu – wyłamią się zęby, czy zużyje łożysko. Doprowadzi to do sytuacji, w której tramwaj stanie. Jeżeli na przykład pojazd zatrzyma się w poniedziałek o 16:00 na al. Grunwaldzkiej, staną wszystkie tramwaje za nim. Trzeba wówczas podstawić komunikację zastępczą, wysłać ekipę, która specjalnym sprzętem ściągnie unieruchomiony pojazd. W zajezdni ekipa rozbierze tramwaj, sprawdzi, co jest zepsute, zamówi odpowiednie części, zrobi remont i dopiero przywróci pojazd do ruchu. Może to potrwać nawet kilka tygodni i kosztować kilkaset tysięcy złotych – podsumował Jacek Czyżewicz.

Poza dr. inż. Jackiem Czyżewiczem w skład zespołu projektowego wchodzą prof. Artur Olszewski i prof. Michał Wasilczuk oraz m. in. dr inż. Oskar Wysocki i mgr inż. Dominik Olszewski. W planach jest założenie spółki spin-off z udziałem PG i uzgodnienie z GAiT skali i komercyjnych zasad rozszerzenia systemów diagnostyki na pozostałe gdańskie „dortmundy”. Ma to być pierwszy tak rozbudowany system diagnostyczny w naszym kraju. Tak rozbudowanych systemów diagnostycznych nie mają też  tramwaje nowszej konstrukcji. 

Projekt był przeprowadzony w ramach programu e-Pionier, prowadzonego przez spółkę PG Excento.