RU195722U1

RU195722U1 - DEVICE FOR DETERMINING LONGITUDINAL MOVEMENTS OF RAILS

Info

Publication number: RU195722U1
Application number: RU2019136757U
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Тарабрин; Ханлар Шахлар оглы Бабаханов; Антон Андреевич Абрамов
Original assignee: Акционерное общество "Фирма ТВЕМА"
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2020-02-04

Abstract

Полезная модель относится к области измерительной техники. Устройство для определения продольных перемещений рельсов содержит выполненный с двумя нормально разомкнутыми контактами геркон (1), размещенный с обеспечением возможности срабатывания при воздействии на него магнитного поля постоянного магнита. Устройство содержит также снабженный блоком (3) памяти приемопередатчик (2) беспроводной передачи данных, связанный с антенной (4) через геркон (1), который включен в цепь между приемопередатчиком (2) беспроводной передачи данных и антенной (4). Такая конструкция устройства обеспечивает повышение его эксплуатационной эффективности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the field of measurement technology. A device for determining the longitudinal displacements of rails comprises a reed switch (1) made with two normally open contacts, arranged to enable operation when a magnetic field of a permanent magnet is exposed to it. The device also comprises a wireless data transmission transceiver (2) equipped with a memory unit (3) and connected to an antenna (4) via a reed switch (1), which is connected to the circuit between the wireless data transceiver (2) and the antenna (4). This design of the device provides an increase in its operational efficiency. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области измерительной техники и может использоваться для контроля состояния рельсовых путей железнодорожного транспорта.The utility model relates to the field of measurement technology and can be used to monitor the condition of rail tracks of railway transport.

Контроль состояния объектов железнодорожной инфраструктуры имеет исключительно важное значение с точки зрения обеспечения безопасности на железнодорожных магистралях. Для этого используется контрольно-измерительное оборудование и иные средства. Одним из параметров, который необходимо контролировать, является продольное перемещение рельсов, которое может происходить при эксплуатации рельсового пути.Monitoring the condition of railway infrastructure is extremely important in terms of ensuring safety on railways. For this, control and measuring equipment and other means are used. One of the parameters that must be controlled is the longitudinal movement of the rails, which can occur during operation of the rail track.

Для определения продольных перемещений рельсов используют, например, нанесение метки (в виде поперечной полосы несмываемой светлой краской) на шпалу и напротив нее метки на подошву рельса так, чтобы эти метки находились на одной линии, перпендикулярной рельсу, и по смещению второй метки относительной первой, контролируемому визуально, судят о наличии и величине продольного смещения рельса (Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. Утверждена распоряжением ОАО «РЖД» №2544 р от 14.12.2016, М., 2016, п. 4.2.1). Однако это малоэффективно, поскольку процесс контроля является ручным, он трудоемок и занимает длительное время.To determine the longitudinal movements of the rails, for example, marking (in the form of a transverse strip with indelible light paint) on the railroad tie and opposite it marks on the rail sole so that these marks are on the same line perpendicular to the rail and by offsetting the second mark relative to the first visually controlled, they are judged on the presence and magnitude of the longitudinal displacement of the rail (Instructions for the design, installation, maintenance and repair of the jointless track. Approved by order of Russian Railways No. 2544 r dated 12/14/2016, M., 2016, p. 4.2.1). However, this is ineffective, since the control process is manual, it is time consuming and takes a long time.

Известно устройство для определения продольных перемещений рельсов, содержащее транспортное средство, установленные на нем два бесконтактных оптических датчика для обнаружения поперечной метки на рельсовой плети, оптический бесконтактный датчик для обнаружения метки на репере (на «маячной» шпале), соединенные с блоком регистрации, а также формирователь импульсов, счетчики импульсов, генератор тактовой частоты, вычислительный блок, монитор и блок памяти (RU 2174082 С1, 2001). Это устройство позволяет измерять величины продольных подвижек участков рельсовой плети относительно неподвижных реперов в процессе передвижения транспортного средства, что дает возможность оперативного контроля за напряженным состоянием рельсов. Надежность и точность определения продольных перемещений рельсов этим устройством сильно зависят от состояния окружающей среды (дождь, снег, грязь, темное время суток). Кроме того, это устройство не позволяет идентифицировать контролируемый объект. Поэтому оно недостаточно эффективно в эксплуатации.A device for determining longitudinal movements of rails, comprising a vehicle, two non-contact optical sensors mounted thereon for detecting a transverse mark on a rail lash, an optical non-contact sensor for detecting marks on a benchmark (on a “lighthouse” sleeper) connected to the registration unit, and pulse shaper, pulse counters, clock generator, computing unit, monitor and memory unit (RU 2174082 C1, 2001). This device allows you to measure the longitudinal movements of the sections of the rail lash relative to fixed benchmarks in the process of moving the vehicle, which makes it possible to quickly monitor the stress state of the rails. The reliability and accuracy of determining the longitudinal movements of rails with this device are highly dependent on the state of the environment (rain, snow, dirt, dark). In addition, this device does not allow the identification of the controlled object. Therefore, it is not effective enough in operation.

Для идентификации объектов (присвоенного им номера, местоположения и других параметров) используют метки радиочастотной идентификации (например, RU 2461103 С2, 2010). Однако неизвестно об их применении в устройствах для определения продольных перемещений рельсов.To identify objects (assigned to them by number, location and other parameters), radio frequency identification tags are used (for example, RU 2461103 C2, 2010). However, it is not known about their use in devices for determining the longitudinal movements of rails.

Из известных устройств наиболее близким к предложенному является устройство, включающее геркон, размещенный с обеспечением возможности срабатывания при воздействии на него магнитного поля постоянного магнита (RU 2032955 С1, 1995). Это устройство предназначено для контроля перемещения объектов из магнитомягкого материала и может использоваться в том числе для определения продольных перемещений рельсов. В исходном состоянии устройства оно находится вне области воздействия внешнего поля постоянного магнита, установленного на контролируемом объекте, и контакты геркона находятся в разомкнутом состоянии. При перемещении объекта с постоянным магнитом в область воздействия магнитного поля происходит срабатывание подсоединенного последовательно в электрическую цепь геркона и включение этой электрической цепи с соответствующим блоком индикации. Надежность и точность определения перемещений контролируемого объекта при этом не зависит от состояния окружающей среды. Однако, при использовании такого устройства в транспортной инфраструктуре для определения продольных перемещений рельсов не обеспечивается автоматическая идентификация контролируемого участка рельсового пути. Поэтому оно не обладает высокой эксплуатационной эффективностью.Of the known devices, the closest to the proposed one is a device including a reed switch, which is placed with the possibility of triggering when exposed to a magnetic field of a permanent magnet (RU 2032955 C1, 1995). This device is designed to control the movement of objects from soft magnetic material and can be used, inter alia, to determine the longitudinal movements of rails. In the initial state of the device, it is outside the area of influence of the external field of the permanent magnet installed on the controlled object, and the contacts of the reed switch are in the open state. When moving an object with a permanent magnet in the field of influence of a magnetic field, a reed switch connected in series to the electric circuit is activated and this electric circuit is switched on with the corresponding display unit. The reliability and accuracy of determining the movements of the controlled object in this case does not depend on the state of the environment. However, when using such a device in the transport infrastructure to determine the longitudinal movements of the rails, automatic identification of the monitored section of the rail track is not provided. Therefore, it does not have high operational efficiency.

Техническая проблема, решаемая полезной моделью, состоит в создании устройства для определения продольных перемещений рельсов, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в повышении эксплуатационной эффективности устройства для определения продольных перемещений рельсов за счет обеспечения возможности идентификации контролируемого объекта в автоматизированном режиме при прохождении снабженного приемопередающей аппаратурой и блоком обработки данных транспортного средства.The technical problem solved by the utility model is to create a device for determining the longitudinal movements of rails, devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result provided by the utility model is to increase the operational efficiency of the device for determining the longitudinal movements of rails by providing the ability to identify the controlled object in an automated mode when passing equipped with transceiver equipment and a data processing unit of the vehicle.

Это достигается тем, что в устройство для определения продольных перемещений рельсов, включающее геркон, размещенный с обеспечением возможности срабатывания при воздействии на него магнитного поля постоянного магнита, введен снабженный блоком памяти приемопередатчик беспроводной передачи данных, связанный с антенной, при этом геркон, выполненный с двумя нормально разомкнутыми контактами, включен в цепь между приемо-передатчиком беспроводной передачи данных и антенной. Снабженный блоком памяти приемо-передатчик беспроводной передачи данных с антенной могут быть выполнены в виде пассивной метки радиочастотной идентификации объектов.This is achieved by the fact that in the device for determining the longitudinal displacements of the rails, including a reed switch, arranged to operate when a magnetic field of a permanent magnet is exposed to it, a wireless data transmission transceiver connected to the antenna equipped with a memory unit is introduced, while the reed switch is made with two normally open contacts, connected to the circuit between the wireless data transceiver and antenna. Equipped with a memory unit, the transceiver of wireless data transmission with an antenna can be made in the form of a passive tag RF identification of objects.

Указанный технический результат в рамках реализации характеристики назначения обеспечивается всей совокупностью существенных признаков заявленной полезной модели, каждый признак которой необходим, а вместе они достаточны для решения указанной технической проблемы и для достижения указанного технического результата. Заявленное устройство для определения продольных перемещений рельсов представляет собой одно устройство, конструктивные элементы которого, характеризуемые соответствующими существенными признаками, находятся в конструктивном единстве и функционально взаимосвязаны. Они объединены в размещенную в корпусе единую конструкцию и при изготовлении устройства соединяются между собой сборочными операциями. Их совместное использование привело к созданию нового устройства с указанным техническим результатом. Конструктивные элементы, характеризуемые существенными признаками, содержащимися в формуле заявленной полезной модели, при функционировании устройства работают одновременно, создаваемые ими эффекты взаимосвязаны и отсутствие одного из них привело бы к потере технического результата.The specified technical result in the framework of the implementation of the characteristics of the destination is provided by the entire set of essential features of the claimed utility model, each feature of which is necessary, and together they are sufficient to solve the specified technical problem and to achieve the specified technical result. The claimed device for determining the longitudinal displacements of rails is one device, the structural elements of which, characterized by the corresponding essential features, are in constructive unity and functionally interconnected. They are combined in a single structure located in the housing and, when manufacturing the device, are interconnected by assembly operations. Their joint use led to the creation of a new device with the specified technical result. Structural elements characterized by the essential features contained in the formula of the claimed utility model work simultaneously when the device operates, the effects they create are interrelated and the absence of one of them would lead to a loss of the technical result.

На чертеже показана структурная блок-схема предложенного устройства для определения продольных перемещений рельсов.The drawing shows a structural block diagram of the proposed device for determining the longitudinal movements of the rails.

Оно содержит выполненный с двумя нормально разомкнутыми контактами геркон 1 и приемо-передатчик 2 беспроводной передачи данных, снабженный блоком 3 памяти. Приемо-передатчик 2 беспроводной передачи данных связан с антенной 4. Эта связь осуществляется через выполненный с двумя нормально разомкнутыми контактами геркон 1, включенный в цепь между приемо-передатчиком 2 беспроводной передачи данных и антенной 4. Конструктивно все элементы устройства преимущественно размещены в одном герметичном корпусе 5, выполненном целиком или частично из материала, прозрачного для радиоволн и магнитного поля, преимущественно диэлектрика, например, из пластика. Корпус 5 может быть образован также путем заливки элементов устройства компаундом. Снабженный блоком 3 памяти приемо-передатчик 2 беспроводной передачи данных с антенной 4 могут быть выполнены в виде пассивной радиочастотной метки (RFID - Radio Frequency Identification). Антенна 4 может быть выполнена преимущественно полоскового типа.It contains a reed switch 1 made with two normally open contacts and a transceiver 2 for wireless data transmission, equipped with a memory unit 3. The transceiver 2 for wireless data transmission is connected to the antenna 4. This connection is carried out through a reed switch 1 made with two normally open contacts, connected to the circuit between the transceiver 2 of wireless data transmission and the antenna 4. Structurally, all elements of the device are advantageously located in one sealed enclosure 5, made in whole or in part from a material transparent to radio waves and a magnetic field, mainly a dielectric, for example, plastic. The housing 5 can also be formed by filling the elements of the device with a compound. Equipped with a memory unit 3, the transceiver 2 for wireless data transmission with antenna 4 can be made in the form of a passive radio frequency tag (RFID - Radio Frequency Identification). Antenna 4 can be made mainly strip type.

Устройство для определения продольных перемещений рельсов размещается в шпале напротив контролируемого участка рельса с установленным на его подошве постоянным магнитом, преимущественно неодимовым. Размещение устройства в шпале может осуществляться, например, в предварительно выполненное в шпале отверстие под корпус 5 устройства с использованием, например, устойчивого к атмосферным воздействия клеящего материала, или посредством соответствующих крепежных элементов. В области контроля одновременно может использоваться и несколько магнитов и несколько устройств, например, в количестве двух. При этом исходное взаимное расположение устройства относительно магнита должно быть таким, чтобы не происходило срабатывание геркона 1 (замыкание его контактов), а при возможном продольном перемещении магнита с контролируемым участком рельса на заранее заданную величину относительно неподвижно закрепленного корпуса 5 устройства произошло срабатывание геркона 1. В блок 3 памяти устройства предварительно вводятся необходимые данные, позволяющие его идентифицировать. Если в процессе эксплуатации рельсового пути произошло смещение контролируемого участка рельса на заданную величину, происходит срабатывание геркона 1 и антенна 4 подключается к приемо-передатчику 2 беспроводной передачи данных. При передвижении над контролируемым участком транспортного средства, снабженного соответствующей приемо-передающей аппаратурой и блоком обработки данных, в антенне 4 наводится сигнал, активирующий приемо-передатчик 2 беспроводной передачи данных. При этом данные, хранящиеся в блоке 3 памяти, передаются в блок обработки данных. Таким образом, определяется продольное перемещение рельса на заданную величину с обеспечением идентификации устройства и соответственно области контроля. В качестве данных, вводимых в блок 3 памяти, используют, например, присвоенный устройству индивидуальный номер, номер рельсового пути, сведения о направлении движения, о наличии пикета, стрелки, светофора и другие необходимые сведения.A device for determining the longitudinal movements of the rails is placed in the railroad bed opposite the controlled section of the rail with a permanent magnet mounted on its sole, mainly neodymium. Placement of the device in the sleepers can be carried out, for example, in a hole previously made in the sleepers for the housing 5 of the device using, for example, weather-resistant adhesive material, or through appropriate fasteners. In the field of control, several magnets and several devices can be used simultaneously, for example, in the amount of two. In this case, the initial relative position of the device relative to the magnet should be such that the reed switch 1 does not occur (closure of its contacts), and with the possible longitudinal movement of the magnet with the controlled portion of the rail by a predetermined value relative to the fixed body 5 of the device, the reed switch 1 is activated. unit 3 of the device’s memory is preliminarily entered the necessary data to identify it. If during the operation of the rail track there was a shift in the controlled section of the rail by a predetermined value, the reed switch 1 is activated and the antenna 4 is connected to the transceiver 2 of the wireless data transmission. When moving over a controlled section of a vehicle equipped with appropriate transceiver equipment and a data processing unit, a signal is activated in the antenna 4 that activates the transceiver 2 of the wireless data transmission. In this case, the data stored in the memory unit 3 is transmitted to the data processing unit. Thus, the longitudinal movement of the rail is determined by a predetermined value with the identification of the device and, accordingly, the control area. As the data entered into the memory unit 3, for example, an individual number assigned to the device, a rail track number, information about the direction of movement, the presence of a picket, arrow, traffic light and other necessary information are used.

Устройство для определения продольных перемещений рельсов, выполненное в соответствии с полезной моделью, обеспечивает его более высокую эксплуатационную эффективность по сравнению с аналогичными известными. Оно позволяет определять продольные перемещения рельсов в автоматизированном режиме с точностью и надежностью, не зависящих от погодных условий, с одновременной идентификацией используемого устройства и места его установки.A device for determining the longitudinal displacements of rails, made in accordance with the utility model, provides its higher operational efficiency in comparison with similar known ones. It allows you to determine the longitudinal movement of the rails in an automated mode with accuracy and reliability, independent of weather conditions, with the simultaneous identification of the device used and its installation location.

Claims

1. A device for determining longitudinal displacements of rails, including a reed switch, arranged to operate when a magnetic field of a permanent magnet is exposed to it, characterized in that a wireless data transmission transceiver connected to the antenna, equipped with a memory unit, is connected to the device, the reed switch being made with two normally open contacts, connected to the circuit between the wireless transceiver and the antenna.

2. A device for determining longitudinal displacements of rails according to claim 1, characterized in that the transceiver equipped with a memory unit for wireless data transmission with an antenna is made in the form of a passive mark of radio-frequency identification of objects.