ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

استخدام أنظمة التحكم الحديثة لأتمتة المعابر السطحية للخطوط الحديدية السورية

Using Modern Control Systems to Automate Syrian Railway Level Crossings

1256   3   45   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2014
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يهدف هذا البحث إلى تطوير آلية التحكم بالمعابر السطحية في الخطوط الحديدية التي تدار يدوياً, بالاعتماد على أنظمة التحكم الحديثة التي تتضمن المتحكمات و المعالجات الصغرية و أجهزة التحسس و المشغلات و الاتصالات و البرمجيات لتشكيل نظم مؤتمتة ذكية يمكن مراقبتها عن بعد. تم وضع خوارزمية التحكم و المخططات الصندوقية لكافة الوظائف عند المعبر السطحي بالاعتماد على المعايير الأوروبية(Safer European Level Crossing Appraisal and Technology, SELCAT) التي تُعنى بتطوير تقنيات الأمان في المعابر السطحية الأوروبية. تم في هذا المقال تصميم برنامجٍ يحاكي جميع الإجراءات و التحذيرات الموجودة عند المعبر السطحي الحقيقي بالاعتماد على لغة البرمجة الرسومية (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench, LabVIEW) مع إمكانية المراقبة عن بعد عبر شبكة تراسل المعطيات من قبل سائق القطار أو المحطة, و تمكننا من تحديد اقتراب القطار من المعبر بدقة أكبر باستخدام الطريقة المؤتمتة, و تأمين كافة التنبيهات و الحماية اللازمة لمستخدمي الطريق و سائق القطار, و بالتالي زيادة الأمان و تقليل حوادث التصادم بين السيارات و القطار.


ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى تطوير آلية التحكم بالمعابر السطحية في الخطوط الحديدية السورية التي تدار يدوياً، وذلك بالاعتماد على أنظمة التحكم الحديثة التي تتضمن المتحكمات والمعالجات الصغرية وأجهزة التحسس والمشغلات والاتصالات والبرمجيات لتشكيل نظم مؤتمتة ذكية يمكن مراقبتها عن بعد. تم وضع خوارزمية التحكم والمخططات الصندوقية لكافة الوظائف عند المعبر السطحي بالاعتماد على المعايير الأوروبية (Safer European Level Crossing Appraisal and Technology, SELCAT) التي تُعنى بتطوير تقنيات الأمان في المعابر السطحية الأوروبية. تم تصميم برنامج يحاكي جميع الإجراءات والتحذيرات الموجودة عند المعبر السطحي الحقيقي باستخدام لغة البرمجة الرسومية (LabVIEW) مع إمكانية المراقبة عن بعد عبر شبكة تراسل المعطيات من قبل سائق القطار أو المحطة. يساعد النظام المؤتمت في تحديد اقتراب القطار من المعبر بدقة أكبر، وتأمين كافة التنبيهات والحماية اللازمة لمستخدمي الطريق وسائق القطار، وبالتالي زيادة الأمان وتقليل حوادث التصادم بين السيارات والقطار. تشمل الدراسة تصميم دارة تحكم بالمعبر السطحي باستخدام المتحكمات الصغرية، وتوفير مراقبة الإجراءات الحاصلة عند المعبر السطحي عبر الشبكة باستخدام برنامج LabVIEW، مما يتيح المراقبة والتحكم عن بعد.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر هذا البحث خطوة مهمة نحو تحسين الأمان في المعابر السطحية للخطوط الحديدية السورية من خلال استخدام أنظمة التحكم الحديثة. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات المحتملة التي قد تواجه تطبيق هذه الأنظمة في البيئة السورية، مثل التحديات التقنية أو الاقتصادية. ثانياً، كان من الممكن تقديم دراسة مقارنة بين النظام اليدوي الحالي والنظام المؤتمت المقترح لتوضيح الفوائد بشكل أكثر دقة. ثالثاً، لم يتم التطرق إلى كيفية تدريب العاملين على استخدام هذه الأنظمة الجديدة، وهو جانب مهم لضمان نجاح التطبيق. وأخيراً، كان من الممكن تقديم تحليل اقتصادي أكثر تفصيلاً لتكلفة تنفيذ النظام المؤتمت مقارنة بالنظام اليدوي.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟

    الهدف الرئيسي من البحث هو تطوير آلية التحكم بالمعابر السطحية في الخطوط الحديدية السورية التي تدار يدوياً، بالاعتماد على أنظمة التحكم الحديثة لزيادة الأمان وتقليل حوادث التصادم بين السيارات والقطار.

  2. ما هي المعايير التي اعتمد عليها البحث في تصميم نظام التحكم؟

    اعتمد البحث على المعايير الأوروبية (Safer European Level Crossing Appraisal and Technology, SELCAT) التي تُعنى بتطوير تقنيات الأمان في المعابر السطحية الأوروبية.

  3. ما هي الأدوات البرمجية المستخدمة في تصميم النظام المؤتمت؟

    تم استخدام لغة البرمجة الرسومية (LabVIEW) في تصميم النظام المؤتمت لمحاكاة جميع الإجراءات والتحذيرات الموجودة عند المعبر السطحي الحقيقي.

  4. ما هي الفوائد المتوقعة من تطبيق النظام المؤتمت في المعابر السطحية؟

    الفوائد المتوقعة تشمل زيادة الأمان، تقليل حوادث التصادم بين السيارات والقطار، تحسين دقة تحديد اقتراب القطار من المعبر، وتأمين كافة التنبيهات والحماية اللازمة لمستخدمي الطريق وسائق القطار.


المراجع المستخدمة
BANUCHANDAR, J.; KALIRAJ, V.; BALASUBRAMANIAN, P.; DEEPA, S.; THAMILARASI, N. Automated Unmanned Railway Level Crossing System. International Journal of Modern Engineering Research (IJMER). Vol. 2, Issue.1, Jan-Feb 2012, 458-463
HILDEBRAN, E.; ROBERTS, C.; ROBICHAUD, K. A Low-Cost Rail Warning System for Private and Farm Road Crossings. Transportation Group, University of New Brunswick, Canada, May 2007, 118
OGDEN, B. D. Railroad-Highway Grade Crossing Handbook. Revised Second Edition, National Technical Information Service, Washington U.S.A, August 2007, 324
KORNASZEWSKI, M.; LUKASIK, Z. Safe implementation of automatic microprocessor systems of level crossing on the example of the SPA-4 system. 7th International Conference TRANSPORT SYSTEMS TELEMATICS, Katowice-Ustron, 2007, 85
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يهدف البحث إلى تقييم تغييرات مقاومة الانزياح العرضي في المنحنيات ضمن شروط التحديث لشبكة الخطوط الحديدية السورية، و تحديد أنصاف الأقطار الأصغرية الموافقة؛ و ذلك باعتماد الحل العددي لمعادلة الطاقة عند حساب استقرار الخطوط الملحومة.
يعد قطاع المباني من أبرز القطاعات المستهلكة للطاقة، فبالإضافة إلى الإنارة أصبح موضوع التكييف من الضروريات في جميع المباني سواء منها السكنية أو الإدارية والخدماتية الخاصة منها والعامة، وذلك لتوفير ظروف الراحة المناسبة للموظفين والعمال وتحسين الإنتاجية بأقل التكاليف الممكنة. يهدف هذا البحث إلى دراسة التحكم بكميات الهواء الجديد والمطرود في القاعات التدريسية والصالات الكبيرة بشكل عام ذات العدد المتغير للأشخاص المتواجدين فيها، من خلال ضبط كميات الهواء الجديد والمطرود تبعاً لإشغالية المكان من خلال تجهيزات تقيس كمية ثاني أكسيد الكربون في المكان المدروس وبالتالي التحكم بكمية الهواء الجديد والمطرود. تم إجراء دراسة تطبيقية واقتصادية لاستخدام نظم التحكم تلك وتم استخلاص مجموعة من النتائج والاستنتاجات.
يقدم البحث - تصميم نموذج مخبري لأتمتة اربع عقد مرورية باستخدام معالجة الصورة - مقترحا لنظام مروري مؤتمت مرئيا , وذلك بتنظيم عمل عقدة مرورية اعتمادا على المعالجة الرقمية لصور اربع كاميرات مركبة على التقاطع,ما يخدم عمليات تنظيم السير بشكل أق رب للمثالية ، بحيث يتم تخفيف الاختناقات المرورية، التي قد تسبب مشاكل عديدة، منها هدر الوقت والتأخير عن المواعيد. يحاول البحث الارتقاء بالعملية التنظيمية لسير العربات والمركبات والسيارات، إذ يقدم طريقة فعالة لأتمتة إشارات المرور والتي تعتمد على حساب كثافة السيارات الموجودة في كل شارع من خلال عمليات معالجة الصور الواردة من تلك الشوارع إلى الحاسوب المركزي، الذي يصدر بدوره الأوامر المناسبة من تمرير أوإيقاف لمتحكمات العقدة المرورية، حيث تقوم الأخيرة بتشغيل وإطفاء المصابيح اللونية المناسبة، بمعنى آخر تقوم بتنفيذ الأوامر الواردة إليها. يتضمن هذا البحث تطبيق ا عملي ا لتقنيات معالجة الصورة من أجل حساب كثافة السيارات الموجودة في كل شارع، ويحتوي تطبيق عملي للمتحكمات المصغرة في مجال أتمتة وقيادة إشارات المرور، وكذلك تجسيد من أجل تحقيق الترابط الشبكي النجمي ،USART عملي لوحدة الاتصال التسلسلية المتزامنة وغير المتزامنة بين متحكمات العقد المرورية مع المعالج المركزي، إضافة إلى تطبيق عملي للكاميرات الرقمية من أجل تحصيل الصور الرقمية منها لإجراء المعالجة عليها وتطبيق تقنيات معالجة الصورة لحساب كثافة السيارات وتحديد كمية السيارات في كل شارع من أجل اتخاذ القرار المناسب لفتح وإغلاقالإشارة المرورية بحيث يتم تحقيق مرور أكبر عدد ممكن من السيارات في شوارع محدودة الحجم. تم حساب الأطياف اللونية لكل صورة ثم إيجاد الفرق بينها وبين صورة الشارع، وهو خال من السيارات من أجل حساب مصفوفة الفوارق اللونية، وبالتالي حساب كثافة السيارات المتواجدة في كل شارع.
شكلت الطاقة الكهربائية عنصراً هاما في تطور البشرية، لكن ترافق استهلاكها مع تهديدات للبيئة بسبب الاعتماد على الوقود الأحفوري كمصدر أساسي لها. و في حين مايزال استخدام الطاقات المتجددة محدوداً و ذو تكلفة تأسيسية عالية، يجري التوجه بشكل واضح إلى الترشيد في استهلاك الطاقة الكهربائية بمراقبتها و التحكم بتجهيزاتها بحيث تحقق المطلوب بأقل استهلاك ممكن. من المعلوم أن الاستهلاك الأكبر للطاقة في الأبنية يجري في قطاع التكييف، و بالتالي فإن أي توفير في الاستهلاك الكهربائي في هذا القطاع سيؤدي إلى التوفير في الاستهلاك الكهربائي الإجمالي للبناء وذلك يتم من خلال منظومة التحكم به. أنظمة التحكم الكهربائي في تطور مستمر و يجب استغلالها و المساهمة في تطويرها لتحقيق وفراً في استهلاك الطاقة الكهربائية. تم في هذا البحث إجراء دراسة التحكم في نظام تكييف ذو حجم هواء متغير مع تصميم متحكم عائم لقيادة مروحة التزويد المركزية بحيث يتم تخفيض استهلاكها مع المحافظة على دورها، و قد تم ذلك من خلال تصميم نموذج فيزيائي مصغر لمروحة نظام التكييف مع الأدوات و البرمجيات المصممة لتبيان وفر الطاقة الكهربائية الذي نحصل عليه باستخدام المتحكم العائم المصمم.
تزايد االعتماد على مصادر الطاقات الجديدة والمتجددة من أجل الحصول على الطاقة الكهربائية بدون استخدام مصادر الوقود الأحفوري التقليدية وبالتالي حل مشاكل أزمة الطاقة العالمية وأيضا ً الحفاظ على بيئة نظيفة من خلال محاربة أخطار الاحتباس الحراري ونتائجه ا لسلبية , وتعتبر طاقة الرياح إحدى أهم هذه الطاقات البديلة. وسوف نعمل في هذا البحث من أجل التحكم باستطاعة عنفة ريحية ذات سرعة متغيرة عن طريق التحكم بزاوية الميلان بهدف تنظيم الاستطاعة والتحكم بالسرعة الدورانية بهدف أمثلة الاستطاعة حيث سنقوم باستخدام متحكم ضبابي بزاوية الميلان عوضا عن المتحكمات التقليدية مما يتوقع منه تحسين استجابة النظام وتأمين سهولة في التطبيق والتعديل ووانخفاض في الكلفة. من خلال الدراسة المرجعية توصلنا إلى النتيجة التي بينت بأن أغلب الدراسات السابقة في نظم طاقة الرياح المتطورة تناولت التحكم باستطاعة عنفة ريحية باستخدام متحكمات تقليدية من نوع PI أو PID .تظهر لدينا المشكلة بالحاجة إلى معرفة النموذج الرياضي الدقيق للنظام, حيث تعتمد المتحكمات التقليدية بالعنفات الريحية التي تعمل على سرعة متغيرة على وجود نماذج رياضية قد تكون معقدة وغير خطية وتهمل في كثير من الأحيان الظواهر الفيزيائية كالاشباع المغناطيسي مثال مما يؤدي إلى تعقيد في الحساب وأداء غير متوقع للنظام المقاد. يهدف البحث المقترح إلى تقديم دراسة كاملة عن طريق النمذجة والمحاكاة باستخدام الـMatlab عن استخدام المتحكم الضبابي للتحكم باستطاعة عنفة ريحية حيث سيتم تصميم متحكمات تقليدية من نوع PI للتحكم بزاوية الميلان والتحكم بالسرعة الدورانية ومتحكمات ضبابية تقليدية للتحكم بزاوية الميلان وسيتم الحصول على النتائج ومقارنتها ثم مناقشتها واستخالص النتائج منها. بينت نتائج البحث أ التحكم الضبابي يحسن في سلوك الحالة العابرة إلا أن سلوك الحالة المستقرة سيكون أفضل في حال استخدام نظام تقليدي وعليه لا يمكن للتحكم الضبابي ان يحل فعليا مكان المتحكم التقليدي استنادا إلى ما توصلناه من نتائج.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا