Существуют способы сопровождения и управления транспортом и их техническая реализация на контролируемых объектах [1–3, 5]. С их помощью потребитель оперативно получает информацию о местоположении и работоспособности основных узлов и агрегатов транспортных средств. Предложенный бортовой комплект мониторинга [4] отличается от аналогов включением дополнительных информационных устройств.
Целью проведения исследования является проверка функционирования предложенной в [4] системы мониторинга транспорта, установленной на технику специального назначения.
В рамках исследования ставятся две задачи:
– проверка работоспособности системы контроля топлива в топливном баке;
– проверка работоспособности системы контроля топлива в топливной цистерне топливозаправщика ТЗ-7,5.
Кроме того, в ходе исследования планируется также провести оценку возможности получения оперативных сведений о местоположении транспортного средства; уровне топлива в топливном баке; качестве работы двигателя; скорости передвижения техники специального назначения; пройденном пути; количестве израсходованного топлива; заправке и сливе топлива; напряжении бортовой сети транспортного средства.
Для отслеживания местоположения и снятия необходимой информации со специальных транспортных средств и представления этой информации в удобном для потребителя виде будет использоваться аппаратно-программный комплекс – система спутникового мониторинга (ССМ).
Сбор, хранение и передача информации о работе специального транспортного средства по каналу мобильной связи осуществляется регистраторами ССМ.
Обработка данных, получаемых с регистраторов ССМ, представление информации в удобном виде осуществляется с использованием программного обеспечения Autocheck SE. Программа производит автоматический поиск событий сливов и заправок по графикам уровня топлива.
В рамках решения первой задачи – проверка работоспособности системы контроля топлива в топливном баке, на специальную технику – топливозаправщик средней вместимости ТЗ-7,5 на шасси автомобиля МАЗ-500А, обычной проходимости, колесная формула базового шасси 4×2 (рис. 1), было установлено ССМ оборудование.
Исследования по проверке установленного оборудования проводились в течение пяти рабочих дней с последующим составлением отчетов по работе ССМ.
Регистратор ССМ ГЛОНАСС был установлен в кабине автомобиля (рис. 2, а), цифровой датчик уровня топлива установлен на топливный бак автомобиля (рис. 2, б).
В ходе натурного эксперимента была проведена проверка функционирования оборудования с составлением отчетов по работе ССМ.
Пример об отчёте работы системы приведен в табл. 1. Он представляет собой документ, в котором отражены основные сведения о транспортном средстве. Здесь представлены данные показаний ССМ за время проведения натурного эксперимента.
Пробег топливозаправщика не превысил 5 км, поэтому о расходе топлива судить не представляется возможным.
В рамках эксперимента был проведен контрольный слив топлива. На рис. 3 представлен график изменения объема топлива в баке топливозаправщика ТЗ-7,5. Из графика видно, что кривая в период времени 13:41:06–13:48:36 (синяя кривая – слив топлива) резко меняет своё положение и достигает минимальных значений.
Рис. 1. Топливозаправщик ТЗ-7,5
а б
Рис. 2
Таблица 1
Общий отчет по работе топливозаправщика
|
Машина: МАЗ топливозаправщик ТЗ-7,5 |
|||||
|
Период: 13/12/2015 00:00:00 – 17/12/2015 23:59:00 |
|||||
|
Движение и работа |
|||||
|
Пробег, км |
4,90 |
Среднее время движения, ч:мин:с |
1:39:28 |
Время работы двигателя без движения, ч:мин:с |
5:58:28 |
|
Пробег с превышением скорости, км |
0,00 |
Время работы двигателя (моточасы), ч:мин:с |
7:37:56 |
Моточасы без движения за период, % |
6,2 |
|
Средняя скорость, км/ч |
3,0 |
Моточасы за период, % |
8,0 |
Работа двигателя на холостом ходу, ч:мин:с |
0:00:00 (0,0 %) |
|
Максимальная скорость, км/ч |
42,1 |
Время работы двигателя в движении, ч:мин:с |
1:39:28 |
Время простоя, ч:мин:с |
30:53:07 |
|
Время движения, ч:мин:с |
1:39:28 |
Моточасы в движении за период, % |
1,7 |
Простой за период, % |
32,2 |
|
Движение за период, % |
1,7 |
||||
|
Топливо |
|||||
|
Начальный объём, л |
47,2 |
Объём сливов, л |
17,5 |
Расход на 100 км в движении, л |
– |
|
Конечный объём, л |
43,0 |
Минимальный объём, л |
26,8 |
Фактический расход в движении, л |
1,3 |
|
Фактический расход, л |
4,5 |
Максимальный объём, л |
47,2 |
Фактический расход без движения, л |
3,2 |
|
Объём заправок, л |
17,8 |
Расход на 100 км, л |
– |
Расход на моточас, л |
0,6 |
Рис. 3. График изменения объема топлива в баке за период наблюдения
В период времени 13:57:06–14:00:36 (синяя кривая – заправка топливом) происходит обратный процесс. Происходит резкое изменение значений до прежних значений, соответствующих времени 13:41:06. Такое поведение кривой соответствует увеличению количества топлива в баке топливозаправщика ТЗ-7,5.
Величина абсолютных изменений значений количества топлива в баке составила 17,5–17,8 литров. Сведения об изменении объема топлива в топливном баке представлены в табл. 2.
Таблица 2
|
Период наблюдения: 12/12/2015 00:00:00 – 14/12/2015 23:59:00 |
|||||
|
Транспортное средство |
Время начала |
Время окончания |
Событие |
Объём |
Адрес |
|
МАЗ топливозаправщик ТЗ-7,5 |
13/12/2015 13:41:06 |
13/12/2015 13:48:36 |
Слив |
17,5 л |
Гремяченская ул., 65, Воронеж |
|
МАЗ топливозаправщик ТЗ-7,5 |
13/12/2015 13:57:06 |
13/12/2015 14:00:36 |
Заправка |
17,8 л |
Гремяченская ул., 65, Воронеж |
Рис. 4
В ходе натурного эксперимента определялась и величина погрешности измерения. Объём емкости для измерения равен 18 л, максимальная абсолютная погрешность составила 0,5 л при сливе. Относительная погрешность измерения составила менее 1 %, что не противоречит заявленной величине погрешности.
Результаты проведенного исследования представлены на рис. 4.
а б
Рис. 5
Рис. 6. График изменения уровня топлива в цистерне
Таблица 3
|
Топливозаправщик: МАЗ Ёмкость |
|||||
|
Период: 26/02/2016 00:00:00 – 26/02/2016 23:59:00 |
|||||
|
Движение и работа |
|||||
|
Пробег, км |
1,22 |
Время работы двигателя (моточасы), ч:мин:с |
3:25:48 |
Моточасы без движения за период, % |
14,0 |
|
Пробег с превышением скорости, км |
0,00 |
Моточасы за период, % |
14,3 |
Работа двигателя на нормальных оборотах, ч:мин:с |
0:00:00 (0,0 %) |
|
Средняя скорость, км/ч |
16,3 |
Время работы двигателя в движении, ч:мин:с |
0:04:30 |
Время с выключенным двигателем, ч:мин:с |
9:32:09 |
|
Максимальная скорость, км/ч |
28,4 |
Моточасы в движении за период, % |
0,3 |
Двигатель выключен за период, % |
39,8 |
|
Время движения, ч:мин:с |
0:04:30 |
||||
|
Топливо |
|||||
|
Начальный объём, л |
0,0 |
Объём сливов, л |
7285,7 |
Минимальный объём, л |
0,0 |
|
Конечный объём, л |
55,4 |
Объём выдач, л |
207,6 |
Максимальный объём, л |
7699,6 |
|
Объём заливов, л |
7688,4 |
||||
На рис. 4, а представлена кривая, отражающая изменение объема топлива в топливном баке топливозаправщика ТЗ-7,5. Так, прямолинейный участок (1) кривой соответствует объему топлива в начальный момент времени и до момента начала слива топлива. На участке (2) кривой отражается изменение объема, вызванное сливом топлива, которое по абсолютной величине составляет 17,5 л. Участок (3) кривой описывает сохранение в течение 9 минут топлива на минимальном уровне. Заправка топлива в бак, до исходных значений, соответствует участку (4) кривой. Участок (5) кривой соответствует объему топлива в начальный момент времени.
На рис. 4, б представлено положение топливозаправщика ТЗ-7,5 в момент проведения исследования с указанием времени слива и времени заправки топлива.
В рамках решения второй задачи – проверки работоспособности системы контроля топлива в топливной цистерне топливозаправщика ТЗ-7,5, на цистерну топливозаправщика установлен цифровой датчик уровня топлива (рис. 5, а), а устройство съема сигнала УСС установлено на счетчик-литромер (рис. 5, б).
Общий отчет по работе топливозаправщика ТЗ-7,5 представлен в табл. 3.
Выводы
В результате проведённого натурного эксперимента установлено, что система контроля топлива, установленная в топливном баке и в топливной цистерне топливозаправщика ТЗ-7,5, позволяет эффективно осуществлять мониторинг топлива в транспортных средствах специального назначения. Получаемая потребителем информация адекватно описывает происходящие изменения уровня топлива, как в топливном баке, так и в цистерне топливозаправщика ТЗ-7,5.
Оснащение системами мониторинга транспортных средств специального назначения позволит в режиме реального времени получать информацию о фактическом состоянии топлива как в транспортных средствах, так и в местах хранения топлива и их выдачи.
Применение таких систем, кроме мониторинга топлива в транспортных средствах, позволяет также сигнализировать и о случаях несанкционированного слива топлива.