В декабре 2024 года на базе кафедры «Автоматика и телемеханика» ПГУПС начала работу экспериментальная лаборатория «Электромагнитная совместимость систем управления», входящая в состав специального образовательного пространства университета.
Лаборатория создана как учебно-исследовательская площадка, где студенты осваивают одну из ключевых, но в то же время редко изучаемых областей — защиту цифровых систем управления от электромагнитных помех.
Для чего нужна электромагнитная совместимость?
Современные системы управления движением поездов, сигнализации и связи основаны на электронике и микропроцессорах, которые уязвимы к таким воздействиям, как:
- грозовые разряды (молнии);
- перепады напряжения в сети;
- импульсные помехи при включении и отключении мощного оборудования.
В условиях цифровизации железнодорожной отрасли устойчивость оборудования к электромагнитным воздействиям приобретает критическое значение для бесперебойной работы процессов управления движением поездов.
Если такие воздействия не учитывать, возможны сбои в работе оборудования, что влечет прямую угрозу безопасности на транспорте. Именно поэтому в железнодорожной отрасли особенно важны знания электромагнитной совместимости — способности оборудования работать корректно в условиях внешних электромагнитных воздействий.
.
Цель и задачи лаборатории
Лаборатория ориентирована на исследование и обеспечение устойчивости микропроцессорных систем управления к электромагнитным воздействиям. Особое внимание уделяется защите от грозовых и коммутационных перенапряжений.
Целью работы лаборатории является проведение прикладных и научных исследований в области электромагнитной совместимости, а также изучение и испытание средств защиты микропроцессорных устройств от различных импульсных воздействий — от грозовых разрядов до коммутационных перенапряжений.
Задачи включают:
- проведение испытаний оборудования на устойчивость к различным типам электромагнитных воздействий;
- развитие профессиональных компетенций у студентов и инженерного состава;
- реализация лабораторных и практических занятий в рамках программ высшего и дополнительного профессионального образования;
- поддержка научно-исследовательских проектов и разработок на железнодорожном транспорте.
Чем занимаются студенты в лаборатории?
Студенты магистратуры — активные участники всех процессов. Под руководством преподавателей и специалистов они:
- проводят испытания устройств управления и защиты;
- работают с современными приборами: генераторами импульсов, осциллографами, измерителями параметров электропитания и заземления;
- моделируют аварийные ситуации и анализируют поведение технических систем;
- осваивают методы анализа и диагностики в области электромагнитной совместимости;
- выполняют курсовые и выпускные квалификационные работы на основе экспериментальных данных;
- приобретают навыки, востребованные на предприятиях отрасли уже в процессе обучения.
Оснащение
Материально-техническая база лаборатории включает более 50 единиц специализированного оборудования, позволяющего проводить комплексные испытания и исследования максимально приближенных к реальным задачам инженера. К ним относятся:
- Испытательные генераторы импульсных помех;
- Измерительные приборы для анализа параметров электрической энергии и заземления;
- Осциллографы и мультиметры, источники питания и сигналов, рефлектометры и генераторы;
- Презентационные и демонстрационные стенды по молниезащите, заземлению и устройствам защиты от перенапряжений;
- Специализированное лабораторное и вспомогательное оборудование.
Перспективы и значимость
Инженеры, разбирающиеся в электромагнитной совместимости, сегодня востребованы:
- на железнодорожном транспорте;
- в энергетических компаниях и на промышленных предприятиях;
- в научно-исследовательских и проектных организациях;
- в компаниях-разработчиках оборудования.
Работа лаборатории открывает новые возможности как для образовательного процесса, так и для научно-исследовательской деятельности. Она стала важным звеном подготовки квалифицированных специалистов, обеспечивая практикоориентированное обучение на оборудовании и в условиях, приближенных к реальным.
Кроме того, лаборатория служит площадкой для взаимодействия с предприятиями и научными организациями, заинтересованными в разработке, испытаниях и внедрении средств электромагнитной совместимости и защиты оборудования на объектах транспортной инфраструктуры.