
Когда слышишь про Центральный диспетчерский пункт дистанционного управления для тяговой машины, многие сразу представляют панель с кучей кнопок и мигающих лампочек — мол, вот она, автоматизация. Но на практике всё сложнее: это не просто ?пульт?, а система, которая должна учитывать и погонные нагрузки на трос, и ветровые воздействия, и даже температуру воздуха. Мы в ООО ?Ланьчжоу Чжунко Машиностроительное Производство? не раз сталкивались с заказчиками, которые требовали ?самый современный диспетчерский пункт?, но потом на объекте выяснялось, что операторы не могут работать с интерфейсом — слишком много ненужных данных выводилось на экран. Отсюда и пошло наше правило: сначала изучаем, как именно будет использоваться тяговая машина в полевых условиях, а уже потом проектируем управление.
Раньше мы брали за основу готовые SCADA-системы — казалось бы, проверенный вариант. Но на стройке ЛЭП в Забайкалье столкнулись с тем, что датчики перегрузки постоянно срабатывали ложно из-за вибрации. Пришлось переделывать алгоритмы фильтрации сигналов, причём не в лаборатории, а прямо на объекте — инженеры сидели в кабине управления и подбирали пороги срабатывания эмпирически. Кстати, именно тогда мы отказались от жёсткой привязки к промышленным контроллерам — перешли на гибридные схемы, где часть логики вынесена в локальные модули.
Ещё пример: для высокогорных трасс в Киргизии пришлось полностью менять подход к теплоотводу электроники. В паспорте указано ?работает при -25°C?, но на высоте 3000 метров и ветре 15 м/с охлаждение работает иначе — платы перегревались даже на холостом ходу. Добавили принудительную вентиляцию с подогревом воздуха на входе, хотя изначально в проекте этого не было. Такие мелочи в документации не пишут, но они определяют, будет ли система работать вообще.
Сейчас мы в Ланьчжоу Чжунко для особых условий собираем прототипы и тестируем их на собственном полигоне — имитируем вибрацию, перепады влажности, даже работу при частичном отказе датчиков. Это дороже, но зато клиенты не возвращают оборудование после первого месяца эксплуатации.
Наша последняя разработка — система для проекта в Астраханской области — использует распределённую архитектуру. Центральный диспетчерский пункт здесь не просто дублирует показания с локального пульта, а анализирует данные со всех машин в радиусе 5 км. Например, если одна из них останавливается из-за перегрузки, другие автоматически снижают скорость натяжения — это предотвращает провисание кабеля на смежных участках. Раньше такие решения принимались операторами ?на глаз?, что часто приводило к обрывам.
Интересно, что изначально заказчик требовал только базовый мониторинг — мол, ?дайте нам удалённо видеть напряжение и ток?. Но после тестовой эксплуатации сами попросили добавить функцию прогнозирования нагрузки на основе метеоданных. Оказалось, что при сильном ветре кабель раскачивается, и это создаёт дополнительные динамические нагрузки — теперь система заранее предлагает снизить скорость натяжения.
Кстати, именно для этого проекта мы впервые использовали модули от ООО ?Ланьчжоу Чжунко Машиностроительное Производство? — их датчики угла наклона стрелы оказались точнее импортных аналогов. Пришлось, правда, дорабатывать протокол обмена данными — родной интерфейс не поддерживал частоту опроса больше 10 Гц, а нам нужно было 25 Гц для плавного управления.
Часто заказчики смотрят только на цену или бренд — и получают систему, которая не стыкуется с их тяговыми машинами. Был случай, когда для замены старого оборудования купили ?продвинутый? диспетчерский пункт от европейского производителя, но он не мог работать с аналоговыми сигналами от советских лебёдок. Пришлось ставить промежуточные преобразователи, что удвоило стоимость проекта.
Другая проблема — избыточность функций. Один из наших клиентов в Хабаровском крае заказал систему с возможностью построения 3D-моделей трассы — красиво, но на практике операторы использовали только 10% возможностей. А за эти ?навороты? пришлось платить лишние 200 тысяч рублей и тратить время на обучение.
Сейчас мы всегда советуем начинать с аудита существующего оборудования — например, через сайт https://www.lzzk.ru можно запросить выезд специалиста. Наши инженеры приедут, посмотрят на условия работы, и только потом предложат конфигурацию. Это дёшево, зато избежишь ситуаций, когда диспетчерский пункт несовместим с машиной или не подходит для местных условий.
Для ЛЭП 110 кВ и ниже обычно хватает стандартного набора датчиков — натяжение, скорость, температура двигателя. Но когда речь идёт о 500 кВ, появляются нюансы: например, необходимость контроля вибрации троса в реальном времени. Мы как-то ставили эксперимент на трассе в Сибири — добавили акселерометры на блоки роликов. Оказалось, что при определённой частоте ветра возникают резонансные колебания, которые не видны на стандартных приборах.
Для таких случаев мы разработали отдельный модуль в дистанционного управления для тяговой машины — он отслеживает спектр вибраций и автоматически меняет скорость намотки, чтобы сбить резонанс. Правда, пришлось учить алгоритм различать полезные сигналы от помех — сначала система слишком часто срабатывала ложноположительно.
Интересно, что для подземных кабельных линий требования вообще другие — там важнее точность позиционирования, а не устойчивость к погоде. Мы используем энкодеры с разрешением 0.1 градуса, хотя для воздушных линий это избыточно.
Сейчас тестируем систему с машинным обучением — она анализирует исторические данные и предсказывает износ тормозных колодок. Пока работает с точностью около 80%, но уже помогает планировать техобслуживание. Главная сложность — собрать достаточно данных: каждая тяговая машина работает в уникальных условиях.
Ещё экспериментируем с беспроводными датчиками — пытаемся уйти от проводных соединений между машиной и диспетчерским пунктом. Пока мешают помехи от силового оборудования, но на тестах в Ганьсу получилось добиться стабильной связи на расстоянии до 500 метров.
Думаем, что через пару лет появятся системы, которые смогут полностью автономно управлять несколькими тяговыми машинами — оператор будет только задавать общие параметры. Но для этого нужно решить вопросы с надёжностью — пока любая автоматика требует постоянного контроля человека.