Hệ thống đèn tín hiệu đường sắt sử dụng công nghệ LED

Bài viết "Hệ thống đèn tín hiệu đường sắt sử dụng công nghệ LED" trình bày giải pháp sử dụng công nghệ LED thay thế bóng sợi đốt nhằm giải quyết các vấn đề nêu trên. Ngoài ra, bài báo cũng đề cập đến giải pháp tích hợp công nghệ IoT giúp thu thập dữ liệu trạng thái của từng bóng đèn theo thời gian thực, phục vụ triển khai các giải pháp bảo trì thông minh, nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động và khả năng vận hành tin cậy, ổn định cho hệ thống. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống đèn tín hiệu đường sắt sử dụng công nghệ LED Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ /Kỹ thuật dân dụng: kỹ thuật giao thông vận tải DOI: 10.31276/VJST.64(10DB).24-27 Hệ thống đèn tín hiệu đường sắt sử dụng công nghệ LED Đặng Quang Thạch1*, Nguyễn Bá Thi1, Nguyễn Quang Hải1, Cồ Như Văn2 1 Viện Ứng dụng Công nghệ 2 Trường Đại học Giao thông Vận tải Ngày nhận bài 6/7/2022; ngày chuyển phản biện 11/7/2022; ngày nhận phản biện 2/8/2022; ngày chấp nhận đăng 5/8/2022 Tóm tắt: Hiện nay, hệ thống tín hiệu đèn màu đường sắt chủ yếu sử dụng nguồn sáng là bóng đèn sợi đốt. Trong khi đó, các đèn này hoạt động ở chế độ bật - tắt thường xuyên và chịu dao động khi có tàu chạy qua, đây đều là những yếu tố bất lợi làm giảm tuổi thọ của đèn sợi đốt. Do vậy, thời gian làm việc định mức của bóng đèn sợi đốt thường ngắn, kéo theo các yêu cầu về điều kiện bảo trì, thay thế vật tư với tần suất cao. Bài báo trình bày giải pháp sử dụng công nghệ LED thay thế bóng sợi đốt nhằm giải quyết các vấn đề nêu trên. Ngoài ra, bài báo cũng đề cập đến giải pháp tích hợp công nghệ IoT giúp thu thập dữ liệu trạng thái của từng bóng đèn theo thời gian thực, phục vụ triển khai các giải pháp bảo trì thông minh, nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động và khả năng vận hành tin cậy, ổn định cho hệ thống. Từ khóa: IoT, LED, tín hiệu đường sắt. Chỉ số phân loại: 2.1 Giới thiệu - Tuổi thọ trung bình của đèn sợi đốt thường khá ngắn, với loại bóng đèn sử dụng khí halogen, thời gian làm việc khoảng 2.000- Tín hiệu đèn màu đường sắt 5.000 giờ. Đèn tín hiệu trên đường sắt được sử dụng để thông báo cho lái - Tùy thuộc vai trò, một cột đèn có một hoặc nhiều cơ cấu đèn tàu trạng thái và chế độ vận hành của khu vực đoạn đường ray phía (hộp đèn), mỗi cơ cấu có một hoặc nhiều đèn màu khác nhau. Mỗi trước. Theo quy định trong TCCS 10:2014/VNRA [1], đèn tín hiệu cơ cấu đèn được kết nối với trung tâm thông qua một tuyến cáp gồm nguồn sáng kết hợp với kính màu và thấu kính. Bóng đèn tín riêng, năng lượng và tín hiệu điều khiển, giám sát đều được truyền hiệu có một dây tóc chính và một dây tóc dự phòng đặt song song, qua tuyến cáp này. Với thiết kế như trên, hệ thống giám sát chỉ có cách nhau 2,5±0,5 mm, vị trí tương đối của sợi đốt với kính màu khả năng phát hiện sự cố khi nó đã xảy ra do không có khả năng thu và thấu kính tạo thành hệ quang học đảm bảo góc khuếch tán ánh thập thông tin về các dấu hiệu bất thường cho phép chẩn đoán và dự sáng thuận tiện nhất cho lái tàu quan sát. báo sớm sự cố. Ở trạng thái bình thường, khi cần thắp sáng bóng đèn, sợi đốt Ưu điểm của đèn LED chính được cấp điện, nếu sợi đốt chính đứt, mạch điều khiển sẽ So với đèn sợi đốt, đèn LED có một số ưu điểm chính như sau: tự động cấp nguồn cho sợi đốt dự phòng, đồng thời gửi tín hiệu - Hiệu suất phát quang: được đo bằng đơn vị lumen trên mỗi cảnh báo về trung tâm điều khiển. Nếu cả 2 sợi đốt đều đứt, mạch watt (lm/W). Theo báo cáo [2], hiệu suất trung bình của các đèn điều khiển sẽ gửi tín hiệu báo động về trung tâm điều khiển, trong LED thương mại phổ biến ở mức 102 lm/W. Đặc biệt, theo thông trường hợp này, hoạt động chạy tàu trong phạm vi liên quan sẽ bị báo của CREE (Hoa Kỳ) [3], kết quả thử nghiệm bóng đèn LED do ảnh hưởng, tàu phải chạy ở tốc độ thấp theo sự hướng dẫn trực tiếp CREE sản xuất đạt hiệu suất lên đến 303 lm/W. Như vậy, hiệu suất của người điều hành thậm chí phải dừng lại tùy thuộc vị trí của cột phát quang của LED vượt xa bóng đèn sợi đốt (khoảng 15 lm/W). hiệu có bóng đèn gặp sự cố. - Tuổi thọ: đèn LED không bị ảnh hưởng khi làm việc ở chế độ Về nguyên lý hoạt động, đèn tín hiệu sử dụng bóng đèn sợi đốt bật - tắt thường xuyên và môi trường rung động. Đèn LED có dòng khởi động không quá lớn so với dòng làm việc nên không xuất hiện có một số nhược điểm sau: dòng xung kích tại thời điểm khởi động, nhờ đó giảm thiểu hư hại - Điện trở nguội của sợi đốt khoảng 0,5 Ω, tại thời điểm khởi cho đèn và mạch điều khiển. Đèn LED không hỏng đột ngột như động, dòng điện xung kích lên đến trên 10 A có thể làm đứt sợi đốt tình huống đứt sợi đốt mà chỉ giảm dần cường độ sáng theo thời và hỏng mạch điều khiển. gian. Chip LED có tuổi thọ 30.000-100.000 giờ. Hầu hết các đèn LED thương mại có tuổi thọ 30.000-50.000 giờ, như vậy nếu sáng - Bóng đèn hoạt động ở chế độ bật - tắt thường xuyên và phải liên tục 24 giờ/ngày, đèn LED thương mại có thể sử dụng liên tục chịu dao động cơ học khi có tàu chạy qua, đây là các yếu tố làm 3-5 năm. Để cung cấp thông tin về mức độ suy hao của chip LED, giảm tuổi thọ của đèn sợi đốt. các nhà sản xuất sử dụng hệ số LLMF (Lamp lumen mainteinance * Tác giả liên hệ: Email: dangquangthach@gmail.com 64(10ĐB) 10.2022 24 Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ /Kỹ thuật dân dụng: kỹ thuật giao thông vận tải ...