Telemanuteno de Material Circulante Ferrovirio Desenvolvimento de uma

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Telemanutenção de Material Circulante Ferroviário Desenvolvimento de uma plataforma remota para extracção de dados

Telemanutenção de Material Circulante Ferroviário Desenvolvimento de uma plataforma remota para extracção de dados nas UTE-2240 Orientador: Prof. Dr. Adriano Carvalho Co-Orientador: Eng. Costa Franco Alberto Sobral

Apresentação Estrutura da apresentação: § Introdução; § Descrição do projecto piloto de telemanutenção; §

Apresentação Estrutura da apresentação: § Introdução; § Descrição do projecto piloto de telemanutenção; § Análise de requisitos: § § Métodos de desenvolvimento: § § Métodos para a aquisição de dados; A necessidade de estudo do protocolo de rede World. FIP; Escolha do método a seguir; Desenvolvimento da aplicação: § § § Sistemas e equipamentos da UTE-2240; Descrição de cenários de procedimentos de manutenção; Arquitectura distribuída; Reestrutura da plataforma de comunicações; Características do software desenvolvido; Conclusões e perspectivas futuras de desenvolvimento; [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Introdução Descrição do trabalho: Desenvolvimento e análise de ferramentas e métodos de aquisição de

Introdução Descrição do trabalho: Desenvolvimento e análise de ferramentas e métodos de aquisição de dados, para suporte a sistemas de monitorização e diagnóstico remotos de material circulante ferroviário. Objectivos e Contribuições: § Expansão da telemanutenção para uma nova série de material circulante ferroviário (UTE-2240) ; § Reutilização de tecnologia desenvolvida e testada no projecto piloto; § Estudo e aplicação de um método a seguir para a aquisição de dados; § Análise e utilização do protocolo de rede World. FIP, particularmente os serviços disponibilizados para gestão de rede; [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Projecto piloto de telemanutenção

Projecto piloto de telemanutenção

Projecto piloto de telemanutenção Sistema de Diagnóstico de Avarias Inteligente - SDAI Funções principais

Projecto piloto de telemanutenção Sistema de Diagnóstico de Avarias Inteligente - SDAI Funções principais do SDAI Operar como um sistema de apoio a decisão: § Gestão da Manutenção; § Exploração Comercial (Orientado ao veículo); § Gestão de Operações; § Projecto de Reengenharia; Arquitectura [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Melhorias ao desempenho Durante a fase de ensaios do projecto piloto, aplicado em quatro

Melhorias ao desempenho Durante a fase de ensaios do projecto piloto, aplicado em quatro automotoras diesel-electricas, foram previstas as seguintes melhorias de desempenho: § Da análise CP Aumento da disponibilidade em 8% (+ 2800 h, + 59. 200 km) § § § Cumprimento Ciclo Manutenção Preventivo: +1150 h. Diminuição Visitas por Avaria: + 1650 h. Da análise EMEF Redução dos custos de manutenção. § § Manutenção Preventiva: - 8, 5 % (37. 400 Euros) Manutenção Correctiva: - 10, 5 % (44. 400 Euros) [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Análise de requisitos

Análise de requisitos

Características da UTE-2240 § Unidade Tripla Eléctrica da série 2240 § Localização dos principais

Características da UTE-2240 § Unidade Tripla Eléctrica da série 2240 § Localização dos principais equipamentos Sigla Descrição EC 1 Processador de rede TCS - MPTCS EC 2 Processador de Rede TIS - MPTIS EC 3 Unidade electrónica de comando de tracção - PCE EC 4 Unidade electrónica de comando de freio – BCE (µMICEF) EC 5 Unidade electrónica de comando do ar condicionado - HVAC EC 6 Unidade electrónica de comando do conversor auxiliar - ACE EC 7 Unidade electrónica de comando e controlo de portas - DCU EC 8 Módulos de entradas-saidas para TCS – RIOM EC 9 Módulos de entradas-saidas para TIS – RIOM EC 10 Mesa de comando de condução - DESK [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Funcionalidades/Cenários de operação § PCE – Unidade Electrónica de comando de tracção Por intermédio

Funcionalidades/Cenários de operação § PCE – Unidade Electrónica de comando de tracção Por intermédio de uma interface em cada equipamento é possível a obtenção de dados para a monitorização e diagnóstico local. Recorrendo ao software proprietário è possível: § Leitura de medidas online sensores associados ao equipamento; § Traçado da tendência de variáveis analógicas; § Leitura das mensagens do registo de avarias; § Exportação da informação para ficheiros; Download Date : 15 -04 -2008 11: 56: 37 Date PCE - effort_demand a_effort_vs_speed a_effort_vs_power a_effort_lw_valid a_effort_limit 00: 05. 1 -37. 600 0. 00000 e+000 00: 07. 0 -37. 600 0. 00000 e+000 § BCE – Unidade Electrónica de comando de freio Código 1 S 31 12 CAA 1 Descrição Saida de potencia 5 da MB 04 B em curto-circuito. Tipo de Avaria X Falha no sinal do sensor de velocidade Carga demasiado alta no B 42. 1 X X [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Funcionalidades/Cenários de operação § DDU – Monitor do maquinista No monitor do maquinista DDU

Funcionalidades/Cenários de operação § DDU – Monitor do maquinista No monitor do maquinista DDU (um em cada veiculo RP, na cabina do maquinista) chegam, pela rede FIP-TIS, informações como: Estado dos dispositivos associados ao PCE Mensagens de alerta, avaria e sua localização [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Funcionalidades/Cenários de operação § MPTCS / MPTIS – Módulos Processadores de rede, FIP-TCS e

Funcionalidades/Cenários de operação § MPTCS / MPTIS – Módulos Processadores de rede, FIP-TCS e FIP-TIS Neste equipamento são executados diversas aplicações de software, cada uma com funcionalidades especificas, organizadas da seguinte forma: [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Arquitectura distribuída [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Arquitectura distribuída [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Métodos de desenvolvimento

Métodos de desenvolvimento

Métodos para a aquisição de dados Como solução para o desenvolvimento de uma aplicação,

Métodos para a aquisição de dados Como solução para o desenvolvimento de uma aplicação, integrada na plataforma de comunicações, foram encontrados os seguintes métodos: § Integrar a plataforma de comunicações, como um equipamento pertencente à rede FIP-TIS ou FIP-TCS; § Explorar os MPTCS e MPTIS, nomeadamente o software LISA, por forma a saber se é possível a obtenção das variáveis do processo pela interface RS 232 do equipamentos MPTCS ou MPTIS; § Ligar a plataforma de comunicações numa rede sem fios. Por um conjunto de módulos RF, estabelecer uma ligação remota aos equipamentos que disponham de porta série; [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Avaliação do método a seguir O método a seguir deve ser capaz de implementar

Avaliação do método a seguir O método a seguir deve ser capaz de implementar uma solução que demonstre ser: § Simples. Por forma a ser implementada na plataforma de comunicações e em minimizar o risco e interferência com os restantes equipamentos críticos de controlo. § Abrangente. De modo em obter todos os dados necessários à telemanutenção, provenientes dos vários equipamentos dispersos pelos veículos da UTE. § Desenvolvimento não moroso, cuja a demonstração de resultados da sua implementação não se estenda para além do prazo deste trabalho. Resultando assim na necessidade em estudar o protocolo de rede existente no sistema de comunicações da UTE-2240, por forma a: § Determinar parâmetros e configurações para instalar um equipamento na rede. § Conhecer os serviços disponibilizados por forma a explorar um software de gestão de rede. [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Análise ao protocolo - World. FIP é um protocolo de redes de campo desenhado

Análise ao protocolo - World. FIP é um protocolo de redes de campo desenhado para fornecer uma ligação entre o nível zero (sensores e actuadores) e o nível um (controladores, PLC, . . ) em sistemas de automação. A estrutura do sistema de comunicações FIP esta dividida em três camadas, cuja as suas funções correspondem ao modelo OSI: 1. Camada física, physical layer. 2. Camada de ligação de dados, data link layer. 7. Camada de aplicação, application layer. [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

World. FIP - Gestão de rede Serviços usados para gerir as comunicações. § SM_MPS

World. FIP - Gestão de rede Serviços usados para gerir as comunicações. § SM_MPS § SMS Existem essencialmente três funções de gestão de rede: § Gestão do modo de operação: § Inicio/ paragem de comandos § Validação/ Invalidação de comandos § Comandos de Reset § Funções de leitura e escrita § Gestão da configuração: § Criação de objectos § Destruição de objectos § Iniciação/ paragem de entidades de comunicação § Gestão de falhas e níveis de performance: § Leitura de contadores § Reset dos contadores [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Escolha do método A análise ao World. FIP permitiu validar o método onde se

Escolha do método A análise ao World. FIP permitiu validar o método onde se explora o software de gestão de rede LISA. Destacam-se as características que directamente contribuíram para a interpretação do LISA: § Estações/ equipamentos na rede possuem uma Tag. Name § As variáveis produzidas ou consumidas são identificadas por um identificador único global a todo o sistema. § Os serviços de gestão de rede (SM-MPS, SMS). [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Aplicação do método As tabelas identificam as variáveis dos vários equipamentos existes. (estado de

Aplicação do método As tabelas identificam as variáveis dos vários equipamentos existes. (estado de actuadores, medidas de sensores, alarmes …) Estas tabelas elaboradas necessitam de uma validação/ confirmação. Recorrendo-se aos cenários habituais de operação já descritos. [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Desenvolvimento da aplicação

Desenvolvimento da aplicação

Plataforma de comunicações § PC embebido – MOXA UC-7420 § Modem GPRS – Siemens

Plataforma de comunicações § PC embebido – MOXA UC-7420 § Modem GPRS – Siemens MC 35 terminal § Receptor GPS [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Aplicação - Software § Thread Main § Thread GPS [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos]

Aplicação - Software § Thread Main § Thread GPS [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Aplicação - Software § Thread MPTCS § Thread Data. Manager [Introdução] [Projecto piloto] [Análise]

Aplicação - Software § Thread MPTCS § Thread Data. Manager [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Aplicação - Software § Thread File. Sender [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Aplicação - Software § Thread File. Sender [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Aplicação - Software § Mecanismo de troca de dados [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos]

Aplicação - Software § Mecanismo de troca de dados [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Aplicação – Visualização remota [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Aplicação – Visualização remota [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Conclusões

Conclusões

Conclusões O método de aquisição utilizado permitiu: § A integração de tecnologia desenvolvida no

Conclusões O método de aquisição utilizado permitiu: § A integração de tecnologia desenvolvida no projecto piloto, nomeadamente a reutilização da plataforma de comunicações. § A obtenção de variáveis pertencentes a todos os equipamentos de interesse à monitorização e diagnostico remoto. § Uma implementação não intrusiva, respeitando assim os padrões de segurança necessários neste tipo de sistemas. O estudo do protocolo de rede World. FIP revelou-se como elemento fundamental na exploração e interpretação de um software de gestão de rede. Com a implementação do sistema desenvolvido espera-se contribuir para uma melhoria do desempenho desta nova série de material circulante. [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Perspectivas de desenvolvimento § Ficou pendente a aquisição de mensagens do sistema. § Sugere-se

Perspectivas de desenvolvimento § Ficou pendente a aquisição de mensagens do sistema. § Sugere-se explorar a redundância dos módulos processadores de rede FIP-TCS. Pretende-se aumentar o débito de dados recebidos pela porta serie. § Explorar a situação da configuração em tracção múltipla. Sugere-se uma cooperação entre plataformas existentes em cada unidade. § Sugere-se uma reformulação no formato dos dados trocados entre plataforma de comunicações e o centro de telegestão. Assim, em vez da sintaxe, #<nome_modulo>, <nome_variavel>=<valor>, para os dados a enviar guardados no formato TXT sugere-se uma equivalente implementada em XML. [Introdução] [Projecto piloto] [Análise] [Métodos] [Desenvolvimento] [Conclusões]

Telemanutenção de Material Circulante Ferroviário § Obrigado pela atenção Orientador: Prof. Dr. Adriano Carvalho

Telemanutenção de Material Circulante Ferroviário § Obrigado pela atenção Orientador: Prof. Dr. Adriano Carvalho Co-Orientador: Eng. Costa Franco Alberto Sobral