Des essais comparatifs de systèmes d’acquisition de données utilisés sur les trains à grande vitesse ont étéentrepris par l'université  Jiaotong de Pékin. Ils ont démontré l'efficacité des sytèmes de mesure eDAQ de la gamme SoMat de HBM sous des conditions d’utilisation extrêmement dures.

Les essais ont été menés pour déterminer le meilleur système d’acquisition de données (DAQ) destiné à la surveillance et l’analyse de fatigue qui puisse déterminer les défauts potentiels des parties mécaniques critiques comme les éléments de direction et les axes de connexion, sur le train à grande vitesse CHRIII roulant à 350 km/h. Le but a été d'équiper le nouveau train à grande vitesse d'un système eDAQ system pendant son assemblage initial de sorte que les données puissent être rassemblées pour la surveillance continue des conditions bien au-delà de la vie opérationnelle du train. L'équipement spécifique devait être capable de fonctionner correctement dans des conditions de fonctionnement extrêmes par tous les temps.

Les spécifications exigées pour équiper le train en essai étaient d’avoir deux ou trois eDAQ de 32 voies chacun. Ils devaient être capables de recevoir une variété d’entrées différentes bien que les principales ont été des jauges de contrainte, des capteurs de déplacement et des capteurs de pression.

Glace et neige sous le train: Essais dans des conditions extrêmes
Le système d'acquisition eDAQ de SoMat sur le train grande vitesse

Conditions d'essai

Les essais ont été effectués à l'aide de systèmes de mesure provenant de six fournisseurs, y compris HBM. Au tout début, HBM ne se trouvait pas en bonne position en effet nous n’étions pas connus du client contrairement à certains des autres fournisseurs qui avaient déjà fourni des équipements DAQ.

Cependant, les conditions d'essai étaient bien plus dures que dans les essais précédents. Un des nombreux défis spécifiques, auxquels devait faire face l'équipement, était le positionnement des capteurs sous le train où ils devaient fonctionner sur plusieurs jours sans possibilité de vérification. Pour les conditions ambiantes, les températures allaient de -20°C à 60°C avec de l’humidité et de la poussière, les niveaux de vibration étaient élevées et de nombreux parasites électriques et magnétiques étaient présents.

La solution HBM était la seule qui pouvait effectivement fonctionner pendant les deux jours d’essais.

Système intégré

L’équipement HBM choisi est l'appareil eDAQ de Somat comprenant une couche de communications réseau du véhicule (ECOM) et d’une couche de ponts (EBRG) constituant ainsi un système intégré complet et robuste.

L'eDAQ de HBM-SoMat est spécifiquement conçu comme un système d’acquisition de données mobile et durci. Il se caractérise par un traitement marginal du signal et une capacité à effectuer une large partie informatique en interne, de gérer un trigger, d’assurer un stockage intelligent des données, et à exécuter des calculs complexes. Il peut être connecté en liaison filaire ou sans fil comme raccordé par le bus Ethernet et accueillir son propre serveur internet. Il n'exige pas de logiciel PC pour démarrer ou arrêter les essais ou encore télécharger les données.

Le module ECOM : la couche de communications réseau du véhicule complète l'eDAQ en fournissant trois interfaces CAN, une interface Vehicule Bus module (VBM) et un port de communication GPS. Ceci rend l'ECOM extrêmement souple alors qu’il fournit une corrélation directe entre les voies Bus du véhicule avec des données physiques et le GPS. Jusqu'à 254 Bus du véhicule peuvent être enregistrés par entrée permettant à des comptages totaux de voies du système d'eDAQ d'être pratiquement sans limites. Les voies Bus du véhicule ne consomment aucune entrée analogique, les 254 voies d’entrée sont directement sur un connecteur simple.

Enfin la couche de pont EBRG permet 16 entrées analogiques bas niveau simultanées sur des connecteurs indépendants. L'EBRG fonctionne avec des capteurs amplifiés et non amplifiés fonctionnant sur le principe des jauges de contraintes, des accéléromètres, des capteurs de pression, des capteurs de pesage et bien d'autres signaux analogues classiques. L'EBRG accepte également les jauges de contraintes câblées en 1/4, 1/2, et pont complet.

Qian Xu, ingénieur de vente chez HBM dit « une des raisons principales pour  laquelle nous avons gagné le commande, était la capacité de robustesse des eDAQ et de pouvoir enregistrer d’une manière faible toutes les données même dans les conditions d'essai les plus dures ».

A propos du client

Bien que ces essais aient été effectués par l'université Jiaotong de Pékin, les trains sont exploités par la China CNR Corporation Limited (CNR). Le travail du CNR comprend la conception, la fabrication, la rénovation, la révision et l'entretien des locomotives électriques, les locomotives diesel, des voitures de passagers et les wagons de fret, les multiples systèmes électriques et diesel, les moteurs de traction et les matériels de transport. Le CNR fournit plus de la moitié des 500.000 locomotives et de matériels de transport sur plus 70.000 kms de lignes du chemin de fer chinois.

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