Demiryolu ulaşım güvenliği için makinist uyarım sistemi kavramsal tasarımı ve simülasyonu

Abstract

Bu çalışmada, demiryollarında güvenli yolculuk için deray anını tespit ederek makiniste bilgi veren bir sistemin kavramsal tasarımı gerçekleştirilmiş olup sistem aynı zamanda bir bilgisayar programı ile simüle edilmiştir. Buna göre bir elektronik devre çizim programı (Proteus ISIS Labcenter Electronics 7.7 SP2) yardımı ile kavramsal tasarıma ait bir devre çizilmiştir. Devre üzerinde, treni temsilen sinyal üreteci; titreşimlerin ve kapasitif değerlerin algılandığını temsil eden butonlar, alınan sinyallerin yükseltildiği opamplı yükselteç devresi, iki algılayıcıdan da alınan verilere göre makiniste bilgi gönderilmesine karar verecek olan bir karşılaştırıcı (VE kapısı), sinyallerin izlendiği dijital osiloskop ve deray algılandığında makinist uyarımında kullanılacak sesli/ışıklı uyarım sistemi (buzzer) bulunmaktadır. Demiryolu titreşimleri ve oluşan frekans aralıkları için ilgili literatür göz önüne alınarak simülasyon devresinde sinyal üreteci frekansı 1,5KHz ve genliği ise 5v üçgen dalga DC şeklinde ayarlanmıştır. Eşik değer olarak 2.5v seçilmiştir. Buna göre karşılaştırıcı çıkışındaki değer, her iki algılayıcıdan da bilgi alındığı anda aktif olmuştur. Simülasyona göre deray 300 ms sürmüş ve 1/3 saniye gibi kısa bir sürede tespit edilerek çıkış birimleri aktif edilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre önerilen kavramsal modelin gerçek hayatta başarılı bir şekilde kullanılabileceği ve böylece deray kaynaklı tren kazalarının önüne geçebileceği öngörülmüştür. Bunun neticesi olarak da ölümlü / yaralanmalı / maddi kayıplı kazaları engellenerek ülkemize tren ile güven ile ulaşım konusunda yeni bir literatür kazandırılacağına inanılmaktadır.

In this study, a conceptual design of a system that provides information to the mechanic bydetecting the derailment moment for safe travel in railways has been realized and the system has alsobeen simulated via a computer program. Accordingly, a circuit belonging to the conceptual design wasdrawn with the help of an electronic circuit drawing program (Proteus ISIS, Labcenter Electronics 7.7SP2). The signal generator representing the train on the circuit; the buttons representing the detection ofvibrations and capacitive values, the opamp amplifier circuit in which the received signals are amplified,a comparator (AND gate) that will decide to send information to the machine according to the datareceived from both sensors, the digital oscilloscope where the signals are monitored and the audible / lightstimulation system to be used in the mechanic warning when the derails are detected are available.Considering the relevant literature for railway vibrations and the frequency ranges that occur, the signalgenerator frequency in the simulation circuit was set as 1.5 KHz and the amplitude as 5v triangle waveDC. Accordingly, the value at the comparator output became active when the information was receivedfrom both sensors. According to the simulation, derilment lasted 300ms and was detected in a short timelike 1/3 second and the output units were activated. According to the simulation results, it was predictedthat the proposed conceptual model could be used successfully in real life, thus preventing train accidentscaused by deray. As a result of this, it is believed that a new literature will be brought to our country onsafe transportation by train by preventing accidents with death / injury / financial loss.