“狀態監控”可保證鐵路車輛的維護在時間和成本方面更有效率。Westflische Lokomotiv-Fabrik Reuschling GmbH&Co.KG展示了鐵路運營商如何對其鐵路車輛實施狀態監測。
萬可的自動化技術為基于Web的鐵路車隊管理系統提供了智能監控的技術支持。
機車的驅動方式決定了部件磨損或運行材料老化的速度。因此，對鐵路車輛進行持續監控很有意義。該過程稱為“狀態監控”。
“如果我們知道負載情況，我們就可以動態地維護車輛。但我們需要有數據才能做到這一點。”Reuschling總經理Udo Pinders解釋說。作為鐵路車輛維護和現代化改造領域可靠且專業的合作伙伴，Westflische Lokomotiv-Fabrik在歐洲享有盛譽。
為了實現有效的服務和基于狀態的維護，這家來自北萊茵-威斯特法倫州哈廷根的公司采用了支持云連接的模塊化系統。
在此過程中，萬可的自動化技術為基于Web的鐵路車隊管理系統提供了接口，該系統名為J.I.M.門戶，含義為“基于任務的智能監控”。這意味著狀態監控不再只關注運行時間，而是只在真正必要時才可能更換磨損部件和運行材料。
狀態監控 – 萬可提供以下支持：
1、一款支持云連接的模塊化系統：萬可提供了一個功能強大的接口，可連接基于Web的J.I.M.門戶。
2、每秒200個測量值：由于無法再使用CODESYS進行處理，因此XTR控制器的編程是基于Linux進行的。
3、壓力、溫度、加速度：例如，通過狀態監測可以得出關于機車司機駕駛行為的結論。
鐵路車輛如何進行狀態監控
對于狀態監控，Reuschling首先通過Modbus TCP訪問機車現有的安全控制器中生成的數據，并使用萬可XTR型控制器記錄這些數據。“但這還不足以提供磨損保護”Udo Pinders說道。有必要使用額外的傳感器;Reuschling將這些傳感器直接連接到萬可系統，該系統已獲準用于鐵路應用。
WAGO-I/O-SYSTEM 750的XTR控制器專為惡劣環境條件而設計。抗干擾的XTR I/O解決方案在極端的溫度變化、振動或沖擊下同樣堅固耐用。
這些都是鐵路機車在運輸貨物和調車過程中典型的運行條件。因此，該系統符合歐洲負責維護鐵路運輸的機構維護局(ECM)的要求。
狀態監控，可形成數字指紋
狀態監控主要使用壓力、溫度和加速度傳感器，Reuschling會將這些傳感器集成到機器中，對舊的交換引擎進行現代化改造。
例如，通過對負加速度和正加速度時間進程的了解，“我們可以推斷機車工程師的駕駛行為。”亞琛Ikado GmbH的首席執行官Michael Lingen表示。他的IT系統公司負責對萬可XTR控制器進行編程(基于Linux?)，并受委托與Reusechling合作設計和實施J.I.M.門戶。
“當我們持續記錄對我們來說很重要的駕駛參數時，我們在分析過程中就會得到一個數字指紋。”這能夠揭示駕駛條件，并說明調車操作是較為和緩還是較為粗暴，結合這些信息，可以預測下一次保養的時間。
狀態監控，持續的運行概覽
持續狀態監測為鐵路運營商提供了一款符合ECM標準的工具，能夠以事件驅動的方式優化鐵路物流。
例如，如果由于重型汽車過多導致機車持續超載，由于助推過程中的負加速度過大，久而久之，將不可避免地會發生機械損傷。
因此，在該方面，相關的分析能夠提供有價值的指標，以便做出正確的響應，而沒有這些指標甚至無法檢測超載行為。在不同情況下，加速度傳感器的警報會通過移動通信立即傳送到控制中心，從而指示發生事故。
狀態監控和鐵路標準
“我們需要操作和駕駛的策略，進而需要能夠提供相關信息的數據。”Udo Pinders總結道。這一切背后是國內和歐洲標準要求的安全鐵路管理。
例如，安全標準規定了技術監控的時間間隔。借助額外的傳感器，Reuschling將對規定日期的監控轉化為一個連續的過程。“我們把一個溫度傳感器放在軸承上，觀察溫度變化的趨勢：如果它變熱了，那么對我來說就表示需要更換軸承，”總經理解釋說。對車輛數據的測量、記錄和文檔化使維護工作更為靈活，并且可避免遺漏所需的安全證明。
狀態監控需要很高的計算能力
Reuschling并行使用萬可XTR系統與機車安全控制器來采集信號，并利用相應的算法進行預處理。IT專家Michael Lingen表示，鐵路車輛狀態監控需要很高的計算能力。就算只使用加速度傳感器，全部三個軸在每秒鐘的內部測量值總數也會達到600個。
“通過這些傳感器，我們每秒讀取200個測量值，”Michael Lingen解釋說。自動化領域常用的CODESYS已經無法滿足處理需求，因此他的IT系統公司使用Linux來運行萬可XTR控制器。I/O系統所捆綁和預處理的數據通過LTE傳輸，可提供精確的時間戳和GPS坐標。該方法還支持將檢測到的事件頻率與位置相關聯。不只是鐵路維護，租賃業務也能從這種導航輔助中獲益。背景：當臨時租用的機車位于大型配電中心和開關站時，它們更容易定位。
狀態監控只是一個開始
Udo Pinders和Michael Lingen同意以下觀點：在數字化過程中，目前支持狀態監控功能的數據分析和J.I.M.門戶只是一系列可行應用中的第一批。通過使用云技術為機車司機提供有價值的操作工具和小故障自行排除工具，也可以提高鐵路物流的效率和運營可用性。J.I.M.門戶已經能夠以最小的延遲將機車運行的可視化內容傳輸到云端。
狀態監控：伴隨未來挑戰不斷發展的模塊化系統
由于仍存在很多的應用可能性，兩家公司都非常欣賞WAGO-I/O-SYSTEM 750新型XTR產品的靈活性。
“項目開始時，我們曾短暫地考慮過開發自己的封閉系統，自己構建硬件。但由于功能限制，我們很快就放棄了，”Michael Lingen總結道。得益于萬可I/O系統的模塊化特性，只需通過附加標準模塊的簡單組合，便能夠以符合ECM標準的方式處理新任務。
