RU147033U1 - Система для управления выправкой железнодорожного пути - Google Patents
Система для управления выправкой железнодорожного пути Download PDFInfo
- Publication number
- RU147033U1 RU147033U1 RU2014120965/11U RU2014120965U RU147033U1 RU 147033 U1 RU147033 U1 RU 147033U1 RU 2014120965/11 U RU2014120965/11 U RU 2014120965/11U RU 2014120965 U RU2014120965 U RU 2014120965U RU 147033 U1 RU147033 U1 RU 147033U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- specified
- board computer
- track
- trolley
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Система для управления выправкой железнодорожного пути, содержащая опирающуюся на ходовые тележки раму путевой машины, оснащенную выправочно-рихтовочным оборудованием, связанный со спутниковой системой позиционирования бортовой компьютер, контактирующую с рельсами измерительную тележку, содержащую подвижное основание с установленными на нём датчиком поперечного угла наклона тележки и датчиком пространственного положения измерительной тележки, выполненным с возможностью измерения пространственного положения тележки в плане и в продольном профиле относительно измерительной базы, в качестве которой использован соседний с выправляемым железнодорожный путь, при этом выходы указанных датчиков связаны с соответствующими входами бортового компьютера, отличающаяся тем, что вдоль движения путевой машины указанная измерительная база включает N контрольно-измерительных точек с известными координатами в глобальной системе координат, характеризующихся соответствующими проектными, линейными и угловыми, параметрами относительно ремонтного пути, совокупность указанных данных записана в память указанного бортового компьютера, управляющим сигналом для сравнения указанных проектных и текущих данных является временная метка, которая формируется в указанном бортовом компьютере при совпадении текущих координат, поступающих со спутниковой аппаратуры позиционирования, и координат указанных контрольно-измерительных точек, при этом разности проектных и текущих линейных и угловых параметров являются функциями управляющих сигналов, поступающих на выправку пути в плане, профиле и по уровню.
Description
Полезная модель относится к строительству и ремонту железнодорожного пути, в частности, к технологии выправки железнодорожного пути, и может быть использована при планово-предупредительной выправке пути, а также для выправки пути при проведении ремонтных работ, при отделке пути перед сдачей в эксплуатацию после производства капитальных путевых работ.
Известна система для управления выправкой железнодорожного пути, содержащая путевую машину, рама которой опирается на ходовые тележки, и смонтированное на раме устройство для выправки железнодорожного пути, включающее в себя подъемно-рихтовочное устройство с блоком управления и измерительную тележку, определяющую положение оси пути. Система включает также вычислительный блок, с подключенными к нему блоком памяти и блоком отображения информации (патент РФ №2454498, E01B 29/04). Известная система содержит мобильную референцную станцию, спутниковую систему позиционирования, датчик угла наклона, соединенный с вычислительным блоком, к которому подключены приемник спутниковой системы позиционирования и устройство определения пространственного положения измерительной тележки. Устройство определения пространственного положения измерительной тележки размещено под рамой путевой машины. В блок памяти записана электронная модель проекта положения пути в трехмерной пространственной системе координат. Функционирование системы основано на определении пространственного смещения измерительной тележки относительно спутниковой антенны. В каждый момент времени вычислительный блок производит расчет смещения текущего положения пути в плане и профиле относительно проектного. Перед началом работы системы, в блок памяти вычислительного блока заносятся исходные данные - электронная модель проекта положения пути. Уточненные координаты вырабатываются совместно спутниковым приемником и референцной станцией и указывают местоположение фазового центра спутниковой антенны, находящейся на крыше путевой машины. Для определения пространственного вектора смещения измерительной тележки относительно антенны используют промеры угловых величин и расстояний от фазового центра антенны до устройства определения пространственного положения (смещения) измерительной тележки, а также показания датчиков смещения измерительной тележки относительно путевой машины, входящих в устройство определения пространственного положения измерительной тележки относительно фазового центра антенны спутниковой системы позиционирования. Кроме того, используется информация о величине крена, которая поступает в вычислительный блок с датчика угла наклона. Данные с приемника спутниковой системы позиционирования, датчика угла наклона и устройства определения пространственного положения измерительной тележки поступают на вход вычислительного блока, который на основании этих данных рассчитывает текущее положение пути и сравнивает его с проектным положением.
К недостаткам описанного выше технического решения следует отнести конструктивную сложность используемой контрольно-измерительной системы, включающей использование референц - станций, базовых спутниковых станций или геостационарных навигационных спутников для получения дифференциальной поправки и обеспечения высокоточных измерений спутниковой аппаратурой позиционирования, редуцирование координат с фазового центра спутниковой антенны на ось пути, определение пространственного положения измерительной тележки относительно фазового центра антенны, что в целом обуславливает недостаточную точность измерений и соответственно недостаточную точность постановки пути в проектное положение. Данные недостатки связаны также с существенным влиянием на работу устройства динамических нагрузок. Кроме того, подвижность путевой машины обуславливает сложность синхронизации в реальном времени трех, связанных между собой измерительных систем, обладающих различными инерционными характеристиками - спутниковой системы позиционирования, системы пространственного определения положения измерительной тележки и системы редукции координат на ось пути.
Известно также аналогичное техническое решение, а именно устройство для выправки железнодорожного пути, содержащее опирающуюся на ходовые тележки раму, оснащенную выправочно-рихтовочным оборудованием, бортовой компьютер, устройство определения пройденного пути, контактирующее с рельсами измерительную тележку, содержащую подвижное основание, датчик пространственного положения измерительной тележки, датчик угла наклона путевой машины (патент РФ №136048, E01B 29/04, прототип), Выходы указанных датчиков и устройства определения пройденного пути связаны с соответствующими входами бортового компьютера. При этом датчик пространственного положения измерительной тележки установлен на указанном подвижном основании измерительной тележки с возможностью бесконтактного измерения ее положения в плане и в профиле относительно измерительной базы. Измерительной базой является соседний с выправляемым, железнодорожный путь (рельс), с известными пространственными координатами и планово-высотным положением относительно выправляемого пути.
Недостатками данного технического решения являются недостаточная точность измерений за счет накопления погрешности при определении пройденного пути в ходе движения путевой машины, сложность реализации за счет необходимости редуцирования центра спутниковой антенны на ось пути, а так же высокая стоимость необходимого оборудования, обусловленная использованием в ходе работ референц - станций.
Задачей полезной модели является повышение точности измерений, необходимых для выправки пути согласно проектному заданию, снижение стоимости и повышение производительности выправочных работ.
Техническим результатом полезной модели является организация управления выправкой железнодорожного пути на базе измерения текущих пространственных параметров ремонтируемого пути относительно используемой измерительной базы, пространственные координаты и параметры которой жестко привязаны к глобальной системе координат, например, WGS-84. Такая организация измерений позволила отказаться от использования дорогостоящих референц-станций (или опорных базовых спутниковых станции), от процедур преобразования получаемых данных в плоские прямоугольные координаты и учета пройденного пути. В конечном итоге, это обеспечило повышение точности измерений, упрощение и удешевление устройства в целом, в том числе с повышением производительности работ.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в системе для управления выправкой железнодорожного пути, содержащей опирающееся на ходовые тележки раму путевой машины, оснащенную выправочно-рихтовочным оборудованием, связанный со спутниковой системой позиционирования бортовой компьютер, контактирующую с рельсами измерительную тележку, содержащую подвижное основание с установленными на нем датчиком поперечного угла наклона тележки и датчиком пространственного положения измерительной тележки, выполненным с возможностью измерения пространственного положения тележки в плане и в продольном профиле относительно измерительной базы, в качестве которой использован соседний с выправляемым железнодорожный путь, при этом выходы указанных датчиков связаны с соответствующими входами бортового компьютера, согласно полезной модели, вдоль движения путевой машины указанная измерительная база включает N контрольно-измерительных точек с известными координатами в глобальной системе координат, характеризующихся соответствующими проектными, линейными и угловыми, параметрами относительно ремонтного пути, совокупность указанных данных записана в память указанного бортового компьютера, управляющим сигналом для сравнения указанных проектных и текущих данных является временная метка, которая формируется в указанном бортовом компьютере при совпадении текущих координат, поступающих со спутниковой аппаратуры позиционирования, и координат указанных контрольно -измерительных точек, при этом разности проектных и текущих линейных и угловых параметров являются функциями управляющих сигналов на выправку пути в плане, профиле и по уровню.
На чертеже схематично показан общий вид системы для управления выправкой железнодорожного пути, согласно полезной модели.
Система для управления выправкой железнодорожного пути, содержит раму 1 путевой машины, опирающуюся на железнодорожные рельсы 2 ходовыми тележками 3. На раме 1 установлено выправочно-рихтовочное оборудование 4 и измерительная тележка 5, содержащая подвижное основание 6 и датчик 7 пространственного положения измерительной тележки 5, жестко установленный по центру указанного подвижного основания 6. Датчик 7 строго ориентирован в пространстве на головку рельса соседнего железнодорожного пути, который является в данном техническом решении измерительной базой 8. Указанное ориентирование датчика 7 на опорную измерительную базу 8 обеспечивается тем, что он установлен на укрепленном под углом преимущественно в 90° (±3°) относительно направления движения по центру подвижного основания 6 направляющем элементе 9, на его нижней (обращенной к рельсовым путям) поверхности. При этом направляющий элемент 9, выполнен так, что его противоположный конец при движении путевой машины по выправочному пути 2 скользит по головке соседнего рельсового пути. Таким образом, обеспечивается строгая направленность лазерного луча датчика 7 на измерительную базу 8.
В верхней части путевой машины (на ее крыше) установлена спутниковая антенна 10 спутникового приемника 11, фазовый центр спутниковой антенны 10, преимущественно, находится на вертикальной оси, проходящей через центр подвижного основания 6 измерительной тележки 5. Спутниковый приемник 11 связан с первым информационным входом бортового компьютера 12. Другие информационные входы бортового компьютера 12 связаны с выходами датчика 7 и датчика 13 поперечного угла наклона измерительной тележки 5. Выход бортового компьютера 12 связан с выправочно -рихтовочным оборудованием 4.
Вдоль движения устройства по выправляемому железнодорожному пути 2 измерительная база 8 условно разбита на участки 141-14N между пунктами реперной сети P1-PN с известными пространственными координатами λ и φ в системе WGS-84, значения которых интерполированы с шагом преимущественно в 1 м для N контрольно-измерительных точек между каждой парой реперных пунктов P.
Работы по выправке железнодорожного пути, согласно полезной модели, заключается в следующем.
Одну из нитей (рельс) соседнего пути, принятую за измерительную базу 8, разбивают на N контрольно-измерительных точек i. Для этого устанавливают координаты (λ, φ) реперных пунктов P, расположенных вдоль выправляемого пути (например, на расстоянии 10 -50 м. друг от друга). Затем для каждого из участков пути 14, расположенных между реперными пунктами P1-PN, осуществляют интерполяцию координатных данных указанных реперных пунктов для i-ых контрольно-измерительных точек вдоль измерительной базы 8, с шагом преимущественно в 1 м. Для каждой из указанных i-ых точек (с их известными координатами) устанавливают расстояния lпр. до оси выправляемого пути 2, значения положения этих точек по высоте hпр, (углы β, определяющий положение по высоте выправляемого пути 2 относительно указанной измерительной базы 8, а также значения поперечного угла γпр, соответствующие этим точкам. Все перечисленные данные, привязанные к глобальной системе координат WGS-84, экспортируют в бортовой компьютер 12 путевой машины.
При движении путевой машины 1 измерительная тележка 5 движется по выправочному пути 2. При этом пространственное положение центра ее подвижного основания 6 меняется в соответствии с текущим положением выправляемого пути 2. Датчик 13 фиксирует угловые величины γпр, наклона измерительной тележки 5. Датчик 7 фиксирует изменения пространственного положения центра подвижного основания 6 измерительной тележки 5 в плане и профиле относительно измерительной базы 8, измеряя угол β - отклонение датчика 7 от горизонта, превышение, определяющее текущее положение по высоте h центра подвижного основания 6 относительно измерительной базы 8, и расстояние l от центра подвижного основания 6 до измерительной базы 8. Измеряемые таким образом текущие (изменяющиеся) значения расстояний l и угла β и угла γпр, характеризующие пространственное положение измерительной тележки 5 относительно измерительной базы 8, поступают на второй и третий входы бортового компьютера 12.
Бортовой компьютер 12 по разработанной авторами специальной вычислительной программе сравнивает соответствующие текущим пространственным координатам измерительной базы 8 текущие значения l, β и γпр, с их проектными значениями, жестко привязанными к пространственным данным (координатам λ, φ) выправляемого пути 2, данные о которых поступают на первый вход бортового компьютера 12 со спутниковой антенны 10.
Управляющим сигналом для сравнения указанных проектных и текущих данных является временная метка, которая формируется в бортовом компьютере 12 при совпадении поступающих со спутникового приемника 11 текущих координат и координат контрольно-измерительных i-ых точек, загруженных в память указанного бортового компьютера 12. Полученные разности проектных и текущих параметров являются функциями управляющих сигналов, поступающих на выправку пути в плане, профиле и по уровню.
По полученной разности текущих и проектных величин l, β и γпр в компьютере 12 программно вырабатывается сигнал управления, поступающий на выправочно-рихтовочное устройство 4, которое перемещает выправляемый путь 2 до тех пор, пока текущие величины l, β и γпр не будут равны их проектным значениям.
Таким образом, в системе, согласно данному техническому решению, в ходе движения путевой машины вдоль выправляемого пути осуществляются измерения только фактических расстояний и превышений между ремонтируемом путем и измерительной базой, измерения поперечного угла измерительной тележки (возвышение рельса) относительно горизонта и сравнение получаемых текущих значений с проектными параметрами. Координатные данные в последующих расчетах пройденного пути, линейной координаты и сдвижек (подъемок) пути не используются, а служат только для привязки проектных расстояний и превышений и текущим значениям. Данная организация измерений исключает необходимость использования референц-станций.
Как результат сказанного выше, система, согласно полезной модели, является недорогой и надежной в эксплуатации. При этом технология работ, реализуемая при использовании данного устройства, обеспечивает высокую точность и качество выправки пути за счет использования непосредственного определения пространственного местоположения измерительной тележки в глобальной системе координат (преимущественно, WGS-84) с исключением на этой основе процедуры определения и использования в последующих расчетах текущего расстояния.
Claims (1)
- Система для управления выправкой железнодорожного пути, содержащая опирающуюся на ходовые тележки раму путевой машины, оснащенную выправочно-рихтовочным оборудованием, связанный со спутниковой системой позиционирования бортовой компьютер, контактирующую с рельсами измерительную тележку, содержащую подвижное основание с установленными на нём датчиком поперечного угла наклона тележки и датчиком пространственного положения измерительной тележки, выполненным с возможностью измерения пространственного положения тележки в плане и в продольном профиле относительно измерительной базы, в качестве которой использован соседний с выправляемым железнодорожный путь, при этом выходы указанных датчиков связаны с соответствующими входами бортового компьютера, отличающаяся тем, что вдоль движения путевой машины указанная измерительная база включает N контрольно-измерительных точек с известными координатами в глобальной системе координат, характеризующихся соответствующими проектными, линейными и угловыми, параметрами относительно ремонтного пути, совокупность указанных данных записана в память указанного бортового компьютера, управляющим сигналом для сравнения указанных проектных и текущих данных является временная метка, которая формируется в указанном бортовом компьютере при совпадении текущих координат, поступающих со спутниковой аппаратуры позиционирования, и координат указанных контрольно-измерительных точек, при этом разности проектных и текущих линейных и угловых параметров являются функциями управляющих сигналов, поступающих на выправку пути в плане, профиле и по уровню.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014120965/11U RU147033U1 (ru) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Система для управления выправкой железнодорожного пути |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014120965/11U RU147033U1 (ru) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Система для управления выправкой железнодорожного пути |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU147033U1 true RU147033U1 (ru) | 2014-10-27 |
Family
ID=53384184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014120965/11U RU147033U1 (ru) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Система для управления выправкой железнодорожного пути |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU147033U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628541C1 (ru) * | 2016-02-24 | 2017-08-18 | Владимир Васильевич Щербаков | Способ определения пространственных координат и геометрических параметров рельсового пути и устройство для его осуществления |
-
2014
- 2014-05-23 RU RU2014120965/11U patent/RU147033U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628541C1 (ru) * | 2016-02-24 | 2017-08-18 | Владимир Васильевич Щербаков | Способ определения пространственных координат и геометрических параметров рельсового пути и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103115581B (zh) | 多功能轨道测量系统及方法 | |
CN102251451B (zh) | 基于多源信息融合的轨道几何状态测量方法 | |
US20230365170A1 (en) | Method and system for determining a target profile of the track to correct the geometry | |
CN107299568A (zh) | 一种轨道动态测量系统及方法 | |
EP0401260B1 (en) | A method of and an equipment for determining the position of a track | |
CN108444432B (zh) | 一种铁路既有线控制网及轨道线形同步测量方法 | |
US20140071269A1 (en) | Reference Measurement System for Rail Applications | |
CN114390992B (zh) | 用于确定轨道的实际位置的方法及测量车辆 | |
AU2017315963B2 (en) | Inertial track measurement system and methods | |
US20230221448A1 (en) | Method for gauging a track position | |
CN108457143B (zh) | 一种轨道线路坐标测量系统 | |
CN209479681U (zh) | 实现轨道快速检测的测量小车 | |
RU116862U1 (ru) | Устройство для определения пространственных параметров объектов инфраструктуры железной дороги | |
RU2628541C1 (ru) | Способ определения пространственных координат и геометрических параметров рельсового пути и устройство для его осуществления | |
JP2023551253A (ja) | 軌道の位置補正のための補正値を求めるための方法およびシステム | |
CN103253286A (zh) | 一种轨道参数测量方法 | |
RU147033U1 (ru) | Система для управления выправкой железнодорожного пути | |
CN207091849U (zh) | 一种轨道动态测量系统 | |
RU166664U1 (ru) | Устройство для определения пространственных параметров объектов инфраструктуры железной дороги | |
RU2551637C2 (ru) | Устройство для выправки железнодорожного пути и способ выправки железнодорожного пути | |
RU2287187C1 (ru) | Способ определения эталонной координатной модели железнодорожного пути и устройство для его осуществления | |
RU2565429C1 (ru) | Система для управления выправкой железнодорожного пути | |
RU136048U1 (ru) | Устройство для выправки железнодорожного пути | |
RU112209U1 (ru) | Путевая машина | |
RU148820U1 (ru) | Щебнеочистительная машина |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200524 |