この試験は、最近開発された時速 350 km の高速 CHRIII 列車を対象とし、例えばステアリングフレームや連結軸のような重要な機械部品の疲労を測定・解析して故障の可能性を判定するのに、どのDAQ装置が一番優れているのかを判断することを目的として実施されました。

目標は、新型の高速列車に最初の組立段階で  eDAQ システム を装着することにより、列車の稼働寿命全体にわたる連続的な条件監視によってデータを収集することです。指定された装置に対しては、あらゆる気候条件および運転条件の下で正常に作動する性能が求められます。

試験対象となる列車に求められる仕様は、ユニット当たり 32 個のチャンネルを持つ 2 台または 3 台の eDAQ を装備していることです。これらのチャンネルは様々な入力用として使用されますが、主な目的はストレインゲージ、変位および圧力の測定です。

試験条件

HBM を含むサプライヤ 6 社が装置を提供し、これらを対象として試験が実施されました。当初、HBM の置かれている立場は、この顧客に以前から DAQ 装置を供給している他のサプライヤと比較して、決して有利なものとは言えませんでした。

ところが、試験条件以前の試験よりもはるかに過酷なものになっていたのです。各装置が直面した具体的な課題には、点検を行わずに長期間の運転を行うことが予測されるような列車下部

のセンサの設置などが含まれていました。また周囲条件としては、-20℃ から+60℃ までの温度範囲におい

高レベルの振動、湿気、埃、および電磁的な干渉に曝されるという過酷なものでした。

二日間の最終試験の期間中を通して有効に動作することができたのは、HBM 製の装置だけでした。

Ice and snow under the train: Tests under tough conditions
The SoMat eDAQ data acquisition device on the high-speed train

統合システム

ここで選択された HBM の装置は、 SoMat eDAQ ビークルネットワークコミュニケーションレイヤー(ECOM)および SoMat eDAQ ブリッジレイヤー(EBRG)を組み合わせた SoMat eDAQ から構成され、包括的で堅牢な統合システムを実現しています。

HBM 製の SoMat eDAQ は、頑丈なモバイルデータ収集システムとして特別に設計されたものです。最新の信号処理、幅広いオンボードデータ処理能力、トリガー、インテリジェントなデータ記憶、複雑な計算機能などを備えています。

このシステムは、イーサネット(Ethernet) 通信を利用して自前のウェブサーバーをホストしているため、ワイヤレス方式と非ワイヤレス方式のどちらでも使用可能です。また、SoMat eDAQ は試験の開始/停止、あるいはデータのアップロードに PC ソフトウェアを必要としません。

SoMat eDAQ ビークルネットワークコミュニケーションレイヤー(ECOM)は、3 つの CAN デバイスインターフェース、ビークルバスモジュール(VBM)インターフェースおよび GPS 通信ポートを提供することによってeDAQ を補完しています。これらのインターフェースにより、物理データだけでなく GPS を使用したビークルバスチャンネル間の直接相関が可能となり、ECOM の用途が非常に広くなります。

さらにチャンネル当たり最大で 254 個のビークルバスチャンネルを記録することができるため、eDAQ システムのチャンネルカウントは事実上無制限となります。また、ビークルバスチャンネルは、254 個のチャンネル入力すべてが信号コネクタを直接通過するため、アナログ入力を全く消費しません。

最後に、SoMat eDAQ ブリッジレイヤー(EBRG)は、16 件の同時サンプルの低レベル差動アナログ入力を、独立したコネクタを通して実現しました。EBRG は増幅式および非増幅式のトランスデューサのどちらでも動作し、これにはストレインゲージ、加速度計、圧力計、ロードセル、およびその他の一般的なアナロ グ信号が含まれます。また EBRG は、シングル、ハーフおよびフルブリッジをサポートした優れたストレインゲージの調整も実現しています。

HBM のセールスエンジニア、Qian Xu 氏は、「私たちが今回の受注に成功した大きな理由の一つは、非常に過酷な条件下でもデータをすべて高い信頼性で記録することができる頑丈な eDAQ の性能にあります。」と述べています。

顧客について

今回の試験は北京交通大学が実施しましたが、列車は中国国鉄(CNR)が運行しているものです。CNR は、電気機関車、ディーゼル機関車、客車、貨物車、電気およびディーゼルのマルチユニット、牽引モータ、および所有する全車両について、その設計、製造、改装、オーバーホール、メンテナンスを行っています。CNR は、全長 70,000 キロを超える中国の鉄道全線において機関車を含む全車両 50 万台の半数以上を提供しています。

顧客

Beijing Jiaotong University (北京交通大学)

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