Анализ основных систем контроля расхода топлива

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

С помощью современных систем управления перевозками появляется возможность увеличить прибыльность предприятия без увеличения количества единиц подвижного состава, более эффективно используя имеющиеся у предприятия ресурсы.

Известно, что одна из наибольших статей затрат - топливо, одновременно махинации с ним - один из основных источников финансовых потерь. Существуют системы контроля расхода топлива, дающие объективную картину по заправкам, сливам и графику движения. Однако контроль использования автомобиля на линии может дать экономический эффект, во много раз превышающий экономию на топливе.

1. Системы контроля расхода топлива

В настоящее время на рынке представлено огромное количество систем, в данном обзоре представлены наиболее популярные отечественные разработки, так как множество предлагаемых систем одного типа по техническим характеристикам являются аналогичными и принципиальными отличиями не обладают.

Для совершенствования существующей на предприятии системы контроля и учета расхода топлива, получения объективной информации о расходе топлива, система должна обладать следующими функциями:

· фиксирование количества израсходованного топлива для предотвращения хищений, остатка топлива в баке, объемов заправок и сливов;

· возможность записи и хранения данных в течении продолжительного времени;

· измерение реального расхода топлива, в не вычисление его по закладываемым для расчета данным;

· измерение уровня топлива с высокой точностью, независимо от штатного датчика уровня жидкости, который на автомобилях отечественного производства достаточной точность не обладает;

· возможность выдачи полученных данных в удобном виде, последующей работы с этими данными для контроля и учета расхода топлива;

· универсальность системы, возможность ее установки на различные типы автомобилей;

· защищенность от стороннего вмешательства в работу системы;

· общая стоимость, не превышающая 30 000 рублей;

Системы аналитического типа - это системы типа бортовых компьютеров. Их принцип работы заключается в вычислении объема впрыснутого топлива в цилиндры двигателя. Такими системами западные производители все чаще стали оснащать свои автомобили. Достоинством таких систем является возможность контроля текущего мгновенного расхода топлива. Водитель приучается к экономному стилю езды.

Примером системы аналитического типа является счетчик-расходомер топлива DFM-5, производства компании ЗАО «Технологии», г. Саратов.

Рисунок 1 - Внешний вид счетчика-расходомера DFM-5

DFM-5 - простой и точный прибор для измерения расхода дизельного топлива и времени работы двигателя. Встраивается в топливную аппаратуру двигателя, блок цифрового индикатора устанавливается в кабине, в месте, удобном для визуального наблюдения водителем.

Измеряет и отображает на индикаторе счетчик расхода топлива, счетчик перерасхода топлива, время работы двигателя, мгновенный расход топлива.

Разработан для применения на грузовых автомобилях МАЗ, КАМАЗ, УРАЛ, КРАЗ.

Технические характеристики:

Диапазон расхода топлива 0 - 60 л/ч.

Диапазон перерасхода топлива 60 - 120 л/ч.

Погрешность измерения 1-2 %.

Рабочая температура от - 40 до + 60С.

Системы данного типа не подходят для экспериментального применения, из-за отсутствия возможности накапливания и хранения информации о расходе топлива. Недостатком этих систем является то, что вычисление производится по формуле, которая настроена на нормальные дорожные условия и среднюю температуру. Как только параметры выходят из средних, растет ошибка. Кроме того, такие системы не отмечают сливы топлива и заправки. Обман таких систем достаточно прост. Есть способы вмешательства в сами показания большинства систем. При нажатии определенных комбинаций клавиш система сбрасывает свои показания. При этом водитель может установить желаемое потребление по своему усмотрению. Блокировка обмана, основанного на махинации с чеками, также невозможна.

Системы проточного типа.

Системы проточного типа - это системы, которые черпают информацию от турбины в топливопроводах автомобиля, количество израсходованного топлива вычисляется датчиком исходя из данных о количестве оборотов в секунду крыльчатки турбины. Достоинством этих систем является то, что они, как и предыдущая система, показывает мгновенный расход топлива и приучает водителя к экономному стилю вождения.

К системам поточного типа относится расходомеры «СК-1», «СК-2» («Стрим-Контроль») компании «Системы мониторинга и безопасности», предназначенные для автомобилей отечественного производства.

Прибор состоит из двух узлов: датчика, включенного в топливную магистраль на участке между подкачивающей помпой и фильтром грубой очистки с помощью топливопроводов из бензостойкой резины, и электронного блока на микропроцессорной основе. Соединение датчика с электронным блоком осуществляется посредством экранированного трехпроводного кабеля. Для каждого типа и вида топлива коэффициент деления, применяемого для расчета прибором вязкости топлива, необходимо определять заново экспериментальным путем. Питание прибора может осуществляться от аккумуляторной батареи через компенсационный стабилизатор напряжения, размещенный в корпусе электронного блока расходомера. Как показала практика эксплуатации прибора, точность измерения расхода топлива в зависимости от конкретных условий находится в пределах 1,5-2,5 %.

Недостатком является возможность вмешательства в топливную магистраль. В холодное время, топливо становится более вязким, и ТНВД требуется больше усилий, чтобы накачать топливо в форсунки. С ухудшением качества применяемого топлива, точность измерений снижается. Обман таких систем происходит следующим образом: турбину продувают сжатым воздухом до тех пор, пока не надуют нужный объем топлива. Махинации с чеками также не блокируются. Основное несоответствие предъявляемым требованиям - отсутствие контроля заправок и сливов.

On-line системы GPS-мониторинга или "чёрные ящики с режимом реального времени" - системы, использующие для слежения за автомобилем GPS передатчик. Позволяют определять местонахождение автомобиля и его пробег, позволяют исключить «левые» рейсы, приписывание водителями пробегов, но не учитывают условия работы, требуют вычисления нормативного расхода топлива.

Данный тип систем характеризуется тем, что навигационная и телеметрическая информация накапливается во внутренних или съемных модулях памяти бортовых контроллеров. Во время движения автомобиля, где бы он ни находился - накопленная информация может быть получена для последующего анализа, обработки и отображения на диспетчерском пункте посредством различных каналов связи.

· спутниковые системы мониторинга на базе канала GlobalStar обеспечивает бесперебойную спутниковую связь и мониторинг объектов высокого качества на территории всей России, что обеспечивает устойчивую связь в движении. Плюсы: глобальная зона покрытия. Минусы: самые дорогие системы.

· сотовые GSM системы мониторинга на базе канала GSM обеспечивают мониторинг объектов на территории покрытой любым GSM-оператором по всей России;

Система CarMonitor.

Система CarMonitor (передача по GPRS) снятия информации (автомобилю с установленным устройством необходимо находиться в зоне покрытия сотового оператора). Пересылка данных происходит с заданным интервалом) Плюсы: дешевизна, постоянный контроль. Информация никогда не теряется. Минусы: необходимость нахождения автомобиля в зоне покрытия сотового оператора.

Система мониторинга транспорта - система «Маркер», «Оберон», «Навик-GSM» различаются специальными функциями, стандартным набором оборудования и направленностью на специфику перевозок - грузовые и пассажирские, перевозки опасных грузов, инкассаторские и специальные службы, являются эффективными и достоверными средствами контроля за работой водительского состава и использованием транспортных средств (ТС) автопредприятий. Использование новейших технологий спутниковой навигации, последних достижений в микроэлектронике и вычислительной техники в сочетании с умеренной стоимостью. Бортовая аппаратура, состоящая из навигационного GPS приемника, контроллера и модуля памяти, предназначена для установки на транспортных средствах различных классов. Для определения местоположения, скорости и направления движения ТС используются сигналы навигационной спутниковой системы GPS. Полученная навигационная информация записывается на энергонезависимый модуль памяти. Отдельные модификации бортовой аппаратуры позволяют регистрировать сигналы от подключенных цифровых и аналоговых датчиков (открытия/закрытия дверей, включения световых приборов, уровня топлива, различного навесного оборудования, т.п.). Таким образом, в ходе рейса осуществляется накопление информации о характере перемещения объектов, а также -- о состоянии груза и отдельных агрегатов автомобиля, чем обеспечивается полный и эффективный контроль действий водительского персонала и состояния ТС предприятия и перевозимых грузов.

Программно-аппаратное обеспечение диспетчерского пункта позволяет осуществлять считывание накопленной информации из бортовой аппаратуры, ее последующую обработку, анализ, сохранение и отображение данных на электронной карте.

Стоимость каждой конкретной системы колеблется в широких пределах от 24 000 до 60 000 рублей, в зависимости от наборов стандартного и дополнительного оборудования, задач, на решение которых направлено применение системы. Контроль расхода топлива осуществляется путем расчета в зависимости от пробега, или при установке дополнительной систем типа FMS, которые рассмотрены ниже.

Таким образом, задачи применения GPS-систем - оперативный контроль местонахождения и состояния автотранспорта несколько отличные от поставленных для выбора системы контроля расхода топлива, и контроль расхода топлива является скорее вторичной функцией, поэтому при достаточно высокой стоимости применение системы на предприятии целесообразным не является.

Система типа FMS.

Система типа FMS (fuel monitor system) - система контроля расхода топлива "ТРАССА" предназначена для непрерывного контроля расхода топлива в реальном времени и сохранения данных в памяти прибора.

«Трасса» предназначена для получения следующих точных данных по контролю расхода топлива:

· заправки и сливы топлива с указанием количества и времени;

· остаточное количество топлива в баке в любой момент времени;

· расход топлива за любой промежуток времени;

· расход топлива в зависимости от пробега (при наличии электрического привода спидометра);

Область применения: контроль расхода топлива:

· автомобильной и тракторной техникой,

· тепловозами, речными и морскими судами,

· котельными, стационарными емкостями и другими техническими средствами с дизельными двигателями.

Состав системы:

1. Контрольно-измерительный прибор (КИП).

2. Датчик количества топлива.

3. Блок памяти (флеш-модуль).

4. Блок индикации.

5. Программа «АВТОТРЕЙД».

Рисунок 2 - Контрольно-измерительный прибор

Объем памяти прибора позволяет непрерывно записывать информацию о расходе топлива (с интервалом 1 минута) в течение 37 суток.

Имеет защиту от помех электрической сети, короткого замыкания, переполюсовки. Память прибора энергонезависима, сохраняются накопленные данные о расходе топлива (работоспособность) при снятом аккумуляторе, выключенном двигателе (зажигании).

КИП имеет: входы для подключения кабелей 2-х датчиков количества топлива, электрического привода спидометра или тахометра. Также имеется вход для подключения до 8 внешних агрегатов для определения времени их работы (по принципу вкл./выкл.),выходы на считывающее устройство - блок памяти, блок индикации, переносной компьютер, блок специального радиоканала (для дистанционной передачи информации о расходе топлива накопленной КИПом непосредственно в ПК диспетчерского пункта по возвращении автомобиля в парк).

В память прибора записывается информация о количестве топлива в баке, реальное время и при наличии электрического привода спидометра, пройденный путь, т.е. обеспечивается полный контроль над расходом топлива

После окончания рейса информация с приборов "ТРАССА" с помощью блока памяти или радиоканала переносится на базовый компьютер диспетчерской службы.

Рисунок 3 - Датчик топлива

Датчик устанавливается либо в топливный бак вместо штатного поплавкового датчика, либо непосредственно в стенку бака. Погрешность работы датчика до 1 % от верхнего предела измерений.

Элемент и электронные схемы датчика термокомпенсированы. Датчик запатентован.

Рисунок 4 - Блок памяти (флеш-модуль)

Блок памяти предназначен для переноса накопленной информации о расходе топлива из КИПа в персональный компьютер и имеет свой код.

Рисунок 5 - Блок индикации

Блок индикации системы контроля расхода топлива подключается к КИПу, легко снимается, используется по необходимости, предназначен для показа информации:

· индикация текущего количества топлива в баках;

· суммарный расход топлива за определенное время;

· количество заправленного топлива;

· индикация неисправностей КИТС;

· дополнительные функции (текущее время, параметры при тарировке топливных баков и др.).

5. Программа «АВТОТРЕЙД».

Программа позволяет обработать и хранить накопленные в КИПе данные и выдать отчет о рейсе в графическом и табличном виде, отражая данные позволяющие контролировать расход топлива:

· количество, объем, время заправок (сливов) топлива;

· расход топлива за любой промежуток времени;

· расход топлива в зависимости от пройденного пути (при наличии электрического привода спидометра);

Программа "АВТОТРЕЙД", позволяет классифицировать данные контроля расхода топлива по машинам, бригадам, водителям, рейсам.

Система позволяет получить представление о режиме работы, т.е. о времени движения автомобиля (работы двигателя), о стоянках (отдыхе) автомобиля (водителя).

Описание системы FMS «Омникомм».

Оборудование FMS представляет собой "черный ящик" размером с сигаретную пачку, который подключается к проводке автомобиля через специальную платформу. FMS непрерывно записывает количество топлива в баке, пробег транспортного средства и контролирует, включен двигатель или нет. Источником информации о количестве топлива в баке является штатный датчик уровня топлива в баке, либо высокоточный датчик уровня жидкости, производимый компанией «OmniCOMM», а для вычисления пробега используется штатный датчик скорости или спидометр (при отсутствии штатного датчика скорости или тахографа возможна установка дополнительно импульсных датчиков скорости).

Устройство имеет возможность накапливать данные в течение нескольких месяцев эксплуатации автомобиля. По прибытии автомобиля в парк водитель снимает устройство и передает в офис компании. Также возможно производить считывание прямо с транспортного средства с помощью ноутбука. Дальнейшая обработка происходит с помощью программного обеспечения.

Достоинствами системы FMS являются:

· самая большая информативность;

· самая низкая стоимость оборудования и системы в целом;

· невмешательство в работу топливной аппаратуры (оборудование не может повлиять на подачу топлива в двигатель, на работу ТНВД и другого дорогостоящего оборудования топливной системы);

· универсальность устройства (устанавливается абсолютно на любое транспортное средство);

· простота монтажа и эксплуатации;

· отсутствие элементов настройки и индикации на оборудовании;

· невозможность незаметного вмешательства в работу устройства;

Использование прибора «FMS» облегчает контроль над транспортом, дисциплинирует водительский персонал и позволяет использовать ресурсы предприятия максимально эффективно.

Таким образом, система FMS обладает набольшим набором функций, позволяющим контролировать расход топлива, побег автомобиля, объемы заправок и сливов, имеет максимальную защиту от стороннего вмешательства, обладает универсальностью, необходимой для установки на различные типы автомобилей и наиболее полно отвечает всем предъявляемым требованиям.

Оборудование FMS состоит из 3-х компонентов, внешний вид которых представлен на рисунке:

· устройство FMS;

· автомобильная платформа;

· офисное устройство;

Рисунок 6 - Внешний вид оборудования FMS

На машину устанавливается автомобильная платформа с проводами, подключенными к бортовой электросхеме. В качестве измерителя уровн топлива используется штатный датчик уровня топлива автомобиля, или датчик LLS, который является высокоточным измерителем уровня жидкости. По его положению определяется объем остатков топлива в баке, а по динамике изменения остатков топлива программа высчитывает его расход.

Рисунок 7 - Внешний вид датчика LLS

Для измерения скорости и пробега используется штатный датчик скорости. Причем, оборудование работает практически с любым типом датчиков скорости, в том числе и с тросовым спидометром. Преимуществом такого подхода является невмешательство в работу автомобильных систем и минимизация расходов на установку оборудования.

Устройство FMS на время измерений размещается на автомобильной платформе. После рейса водитель снимает устройство и переносит его в офис компании. В офисе его подключают к компьютеру через офисное устройство и производят считывание накопленной информации. Считывание занимает пару минут. После этого водителю возвращают устройство FMS, а с полученными данными начинает работать персонал компании.

Программное обеспечение "AutoCheck" выдает в удобном для менеджера и руководства предприятия виде информацию, полученную от оборудования FMS: графики расхода топлива в нескольких видах (привязанные к времени суток и к моточасам работы двигателя). Тахограмму движения автомобиля, список заправок и сливов топлива с указанием объемов и времени, время работы автомобиля (сколько времени в сутки двигался автомобиль).

За любой период времени можно получить следующие сводки:

· количество топлива на начало периода,

· количество топлива на конец периода,

· общее количество истраченного топлива,

· общее количество заправленного топлива,

· общее количество слитого топлива,

· пробег машины в километрах,

· средний расход топлива в литрах на 100 км,

· средний расход топлива в литрах на моточас,

· средний расход топлива в литрах на холостом ходу,

· время работы двигателя,

· время транспортного средства в движении.

Выдаваемые графики и таблицы позволяют получить детальную информацию о выполнении работ или рейса водителем. Несмотря на обилие информации, программа рассчитана на пользователя, не обладающего совершенными навыками работы на компьютере.

топливный автомобильный расходомер

Рисунок 8 - Пример результатов, выдаваемых программой "AutoCheck"

Заключение

Анализ данных, полученных предприятием-изготовителем от автотранспортных предприятий, использующих на своих автомобилях системы FMS, показал, что для пассажирских автобусов отечественного производства применение системы позволяет выявить разницу между нормативным и реальным расходом топлива. Реальный расход в среднем на 6,8 % меньше расхода, закладываемого для вычисления затрат на топливо. Таким образом, экономия топлива позволяет увеличить прибыль предприятия.

Размещено на Allbest.ru