RU2419567C1 - Method and device to control railway track rails - Google Patents

Method and device to control railway track rails Download PDF

Info

Publication number
RU2419567C1
RU2419567C1 RU2010100510/11A RU2010100510A RU2419567C1 RU 2419567 C1 RU2419567 C1 RU 2419567C1 RU 2010100510/11 A RU2010100510/11 A RU 2010100510/11A RU 2010100510 A RU2010100510 A RU 2010100510A RU 2419567 C1 RU2419567 C1 RU 2419567C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rails
distance
readings
rail
measuring
Prior art date
Application number
RU2010100510/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин (RU)
Николай Борисович Болотин
Дмитрий Яковлевич Носырев (RU)
Дмитрий Яковлевич Носырев
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Дмитрий Яковлевич Носырев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин, Дмитрий Яковлевич Носырев filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2010100510/11A priority Critical patent/RU2419567C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2419567C1 publication Critical patent/RU2419567C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to railway transport. Proposed method comprises measuring rails spacing by means of contact and contactless (laser) metres. Distances between rails measured by contact and contactless metres are compared. If discrepancy in readings of said metres falls below tolerance, mean arithmetic values is entered into memory. If discrepancy in readings of said metres exceeds tolerance for straight track section, readings of contactless metre are entered in memory. In control track curved section, track curve radius is defined.
EFFECT: higher accuracy of control.
6 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, конкретно - к путевым шаблонам.The invention relates to railway transport, specifically to travel patterns.

Известны способ и устройство для измерения расстояния между рельсами по заявке РФ на изобретение №2003131043. Устройство содержит два лазерных датчика. Способ заключается в сканировании рельсов и сравнении результатов измерения расстояния между ними с допустимыми значениями.A known method and device for measuring the distance between the rails according to the application of the Russian Federation for invention No. 2003131043. The device contains two laser sensors. The method consists in scanning the rails and comparing the results of measuring the distance between them with acceptable values.

Известны способ и устройство для бесконтактного измерения поперечного профиля и расстояния между рельсами пути по патенту РФ на изобретение №2255873.A known method and device for non-contact measurement of the transverse profile and the distance between the rails of the track according to the patent of the Russian Federation for invention No. 22585873.

Способ бесконтактного измерения поперечного профиля или расстояния между рельсами пути включает измерение при помощи сканирующих лучей двух лазерных датчиков, расположенных на подвижной платформе над рельсами, профиля рельса и расстояния до него и внесение этих величин в компьютерную базу данных в зависимости от пройденного расстояния и определение отклонений от заданных значений. Устройство содержит два лазерных датчика, закрепленных над рельсами на платформе, и компьютер, к которому они подключены. Система содержит датчик оборотов колеса платформы, выполняющий функцию измерения пройденного пути.The method of non-contact measurement of the transverse profile or the distance between the track rails involves measuring with the scanning rays of two laser sensors located on a moving platform above the rails, the rail profile and the distance to it, and entering these values into the computer database depending on the distance traveled and determining deviations from setpoints. The device contains two laser sensors mounted above the rails on the platform, and the computer to which they are connected. The system includes a platform wheel speed sensor that performs the function of measuring the distance traveled.

Недостатком этой системы является ее ограниченные функциональные возможности при диагностировании железнодорожных путей, т.к. не определяют продольный и поперечный уклоны участка пути.The disadvantage of this system is its limited functionality when diagnosing railway tracks, because do not determine the longitudinal and transverse slopes of the track.

Известен универсальный координатно-измерительный шаблон по св. РФ на полезную модель №43065, опубл. 27.12.2004 г., который содержит измерительный штангенциркуль с нониусом и механический угломер. Недостатки - низкая точность измерения, ограниченные функциональные возможности, невозможность измерения радиуса искривления рельса в плане, определения местоположения измеряемого участка пути.Known universal coordinate measuring template for St. RF for utility model No. 43,065, publ. 12/27/2004, which contains a vernier caliper and a mechanical protractor. Disadvantages - low measurement accuracy, limited functionality, the impossibility of measuring the radius of curvature of the rail in the plan, determining the location of the measured track section.

Известен шаблон путевой по патенту РФ на полезную модель №76344, прототип. Шаблон содержит корпус, подвижный и неподвижный упоры и контактный датчик, предназначенный для измерения ширины колеи, возвышения одного рельса относительно другого и т.д.A well-known travel pattern for a patent of the Russian Federation for utility model No. 76344, prototype. The template contains a housing, movable and fixed stops and a contact sensor designed to measure gauge, elevation of one rail relative to another, etc.

Этот ручной инструмент имеет большой вес и габариты и низкую точность измерения, до 1…2 мм.This hand tool has a large weight and dimensions and low measurement accuracy, up to 1 ... 2 mm.

Известны способ и переносное устройство для контроля рельсов железнодорожного пути по пат. ЕПВ №1039034, прототип.A known method and portable device for monitoring rails of a railway track according to US Pat. EPO No. 1039034, prototype.

Этот способ включает измерение при помощи контактного датчика, расположенного на корпусе измерительной рейки, и определение отклонений от заданных значений, запись полученных результатов в базу данных.This method includes measuring with a contact sensor located on the housing of the measuring rail, and determining deviations from the set values, recording the results in a database.

Это устройство содержит корпус измерительной рейки, имеющий подвижный и неподвижный упоры, на одном из которых закреплен контактный датчик, соединенный электрическими связями с процессором, к которому подсоединен блок памяти.This device comprises a measuring rail housing having movable and fixed stops, on one of which a contact sensor is fixed, connected by electrical connections to the processor, to which a memory unit is connected.

Недостатки: шаблон не позволяет определять радиус скругления рельсов и местоположение контролируемого участка пути, не точно измеряет углы наклона и другие параметры и не позволяет передать информацию в контролирующий центр.Disadvantages: the template does not allow determining the radius of rounding of the rails and the location of the monitored section of the track, does not accurately measure inclination angles and other parameters, and does not allow transmitting information to the monitoring center.

Задача создания изобретения - повышение точности измерения, определения радиуса скругления рельсов и расширение функциональных возможностей системы.The objective of the invention is to increase the accuracy of measurement, determine the radius of rounding of the rails and expand the functionality of the system.

Решение указанных задач достигнуто в способе контроля рельсов железнодорожного пути, включающем измерение расстояния между рельсами при помощи контактного датчика, расположенного на корпусе измерительной рейки, и определение отклонений от заданных значений, запись полученных результатов в блок памяти, тем, что дополнительно измеряют расстояние между рельсами при помощи бесконтактного датчика, например лазерного, сравнивают расстояния между рельсами, замеренные контактным датчиком и бесконтактным датчиком, при возникновении разности показаний датчиков ниже допустимой в блок памяти заносят среднее арифметическое значение, при возникновении разности показаний этих датчиков выше допустимой на прямолинейном участке рельсов в блок памяти записывают показания бесконтактного датчика, а при контроле радиусного участка рельса определяют радиус скругления рельсов.The solution of these problems was achieved in a method for monitoring rails of a railway track, including measuring the distance between the rails using a contact sensor located on the housing of the measuring rail, and determining deviations from the set values, recording the results in a memory unit, so that the distance between the rails is additionally measured at using a proximity sensor, such as a laser, compare the distance between the rails measured by the contact sensor and the proximity sensor, in the event of a spacing and sensor readings below the minimum are entered into the memory unit the arithmetic mean value when a difference between the readings of the sensors above the permissible on the straight portion of the rails in a memory unit of the proximity sensor reading is recorded, and radius-in the control portion of the rail define a radius of curvature of the rails.

Основы функционирования глобального позиционирования, например, GPS-системыFundamentals of the functioning of global positioning, for example, GPS-systems

Теория дальнометрии основана на вычислении расстояния распространения радиосигнала от спутника к приемнику по временной задержке. Если знать время распространения радиосигнала, то пройденный им путь легко вычислить, просто умножив время распространения радиосигнала на скорость света. Каждый спутник GPS-системы непрерывно генерирует радиоволны двух частот - (L1=1575.42 МГц и L2=1227.60 МГц). Навигационный сигнал представляет собой фазоманипулирован-ный псевдослучайный PRN-код (Pseudo Random Number code). PRN-код бывает двух типов. Первый - С/А-код (Coarse Acquisition code - грубый код) используется в гражданских приемниках. Он позволяет получать лишь приблизительную оценку местоположения, поэтому и называется «грубым» кодом. С/А-код передается на частоте L1 с использованием фазовой манипуляции псевдослучайной последовательности длиной 1023 символа. Защита от ошибок обеспечивается посредством кода Гоулда. Период повторения С/А-кода - 1 мс. Другой код - Р (precision code - точный код) - обеспечивает более точное вычисление координат, но доступ к нему ограничен. В основном Р-код предоставляется военным и (иногда) федеральным службам США (например, для решения задач геодезии и картографии). Этот код передается на частоте L2 с применением сверхдлинной псевдослучайной последовательности с периодом повторения 267 дней. Этот код доступен, в принципе, и гражданским лицам. Но алгоритм его обработки гораздо более сложен, поэтому и аппаратура стоит дороже. В свою очередь, частота L1 модулируется как С/А, так и Р-кодом. В сигнале GPS может присутствовать и так называемый Y-код, являющийся зашифрованной версией Р-кода (в военное время система шифровки может меняться).The theory of ranging is based on the calculation of the propagation distance of a radio signal from a satellite to a receiver using a time delay. If you know the propagation time of the radio signal, then the path traveled by it is easy to calculate by simply multiplying the propagation time of the radio signal by the speed of light. Each satellite of the GPS system continuously generates radio waves of two frequencies - (L1 = 1575.42 MHz and L2 = 1227.60 MHz). The navigation signal is a phase-manipulated pseudo-random PRN code (Pseudo Random Number code). The PRN code is of two types. The first is the C / A code (Coarse Acquisition code), which is used in civilian receivers. It allows you to get only a rough estimate of the location, which is why it is called a “rough” code. The C / A code is transmitted at the frequency L1 using phase manipulation of a pseudo-random sequence of 1023 characters in length. Error protection is provided through the Gould code. The repetition period of the C / A code is 1 ms. Another code - P (precision code) provides a more accurate calculation of coordinates, but access to it is limited. Basically, the P-code is provided to the military and (sometimes) federal services of the United States (for example, to solve problems of geodesy and cartography). This code is transmitted at L2 using an extra-long pseudo-random sequence with a repetition period of 267 days. This code is available, in principle, to civilians. But the algorithm for processing it is much more complicated, therefore, the equipment is more expensive. In turn, the frequency L1 is modulated by both C / A and P code. The GPS signal may also contain the so-called Y-code, which is an encrypted version of the P-code (in wartime, the encryption system may change).

Кроме навигационных сигналов спутник непрерывно передает различного рода служебную информацию. Пользователь GPS-приемника информируется о состоянии спутника и его параметрах: системном времени; эфемеридах (точных данных об орбите спутника); прогнозируемом времени задержки распространения радиосигнала в ионосфере (т.к. скорость света меняется при прохождении разных слоев атмосферы), работоспособности спутника (в так называемом «альманахе» содержатся обновляемые каждые 1…5 мин сведения о состоянии и орбитах всех спутников). Эти данные передаются.In addition to navigation signals, the satellite continuously transmits various kinds of overhead information. The user of the GPS receiver is informed about the status of the satellite and its parameters: system time; ephemeris (accurate satellite orbit data); the predicted propagation delay time of the radio signal in the ionosphere (since the speed of light changes with the passage of different layers of the atmosphere), the satellite’s operability (the so-called “almanac” contains information on the status and orbits of all satellites updated every 1 ... 5 min). This data is transmitted.

В основе определения координат GPS-приемника лежит вычисление расстояния от него до нескольких спутников, расположение которых считается известным (эти данные находятся в принятом с GPS-спутника «альманахе»). В геодезии метод вычисления положения объекта по измерению его удаленности от точек с заданными координатами называется «трилатерацией».The basis for determining the coordinates of the GPS receiver is the calculation of the distance from it to several satellites, the location of which is considered known (these data are in the "almanac" received from the GPS satellite). In geodesy, the method of calculating the position of an object by measuring its distance from points with given coordinates is called "trilateration".

Если известно расстояние до одного спутника, то координаты приемника определить нельзя (он может находиться в любой точке сферы радиусом, описанной вокруг спутника).If the distance to one satellite is known, then the coordinates of the receiver cannot be determined (it can be located anywhere in the sphere with a radius described around the satellite).

Пусть известна удаленность приемника от второго спутника. В этом случае определение координат также не представляется возможным - объект находится на окружности, которая является пересечением двух сфер. Расстояние до третьего спутника сокращает неопределенность в координатах до двух точек. Этого уже достаточно для однозначного определения координат - дело в том, что из двух возможных точек расположения приемника лишь одна находится на поверхности Земли (или в непосредственной близости от нее), а вторая, ложная, оказывается либо глубоко внутри Земли, либо очень высоко над ее поверхностью. Таким образом, для трехмерной навигации теоретически достаточно знать расстояния от приемника до 3 спутников.Let the receiver distance from the second satellite be known. In this case, the determination of coordinates is also not possible - the object is on a circle, which is the intersection of two spheres. The distance to the third satellite reduces the uncertainty in coordinates to two points. This is already enough to uniquely determine the coordinates - the fact is that of the two possible points of location of the receiver, only one is on the surface of the Earth (or in the immediate vicinity of it), and the second, false, is either deep inside the Earth or very high above it surface. Thus, for three-dimensional navigation it is theoretically sufficient to know the distance from the receiver to 3 satellites.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1…6, где:The invention is illustrated in the drawings of figures 1 ... 6, where:

- на фиг.1 приведена конструкция устройства,- figure 1 shows the design of the device,

- на фиг.2 приведен разрез А-А,- figure 2 shows a section aa,

- на фиг.3 - схема измерения поперечного наклона пути,- figure 3 is a diagram of the measurement of the transverse inclination of the path,

- на фиг.4 - разрез Б-Б,- figure 4 is a section bB,

- на фиг.5 - электрическая схема устройства,- figure 5 is an electrical diagram of a device,

- на фиг.6 - схема съема информации.- figure 6 is a diagram of information retrieval.

Устройство (фиг.1…6) предназначено для измерения расстояния между рельсами 1 и содержит корпус измерительной рейки 2 и контактный датчик 3. На корпусе измерительной рейки 2 с одной стороны выполнен неподвижный упор 4, а с другой - подвижный упор 5, установленный в пазах 6, выполненных в корпусе измерительной рейки 2. Подвижный упор 5 подпружинен пружинами 7, установленными в несквозных отверстиях 8, в сторону, противоположную неподвижному упору 4. В зазоре 6 установлен выключатель 9 с нормально-разомкнутыми контактами 10. На неподвижном упоре 4 в его средней части на линии продольной оси устройства установлен ролик 11, на подвижном упоре 5 симметрично относительно продольной оси устройства установлены два ролика 12. Между роликами 12 на продольной оси устройства установлен контактный датчик 3.The device (figure 1 ... 6) is designed to measure the distance between the rails 1 and contains a housing of the measuring rail 2 and a contact sensor 3. On the housing of the measuring rail 2 on one side there is a fixed stop 4, and on the other a movable stop 5 installed in grooves 6, made in the housing of the measuring rail 2. The movable stop 5 is spring-loaded with springs 7 installed in the through holes 8, in the direction opposite to the fixed stop 4. In the gap 6, a switch 9 with normally open contacts 10 is installed. On the fixed stop 4 in it the middle part on the line of the longitudinal axis of the device has a roller 11, on the movable stop 5 symmetrically with respect to the longitudinal axis of the device two rollers 12 are installed. Between the rollers 12 on the longitudinal axis of the device a contact sensor 3 is installed.

На корпусе измерительной рейки 2 установлен дополнительно бесконтактный датчик 13, например лазерный дальномер, и процессор 14, присоединенный к нему электрическими связями 15.An additional proximity sensor 13, for example, a laser range finder, and a processor 14 connected to it by electrical connections 15 are additionally mounted on the housing of the measuring rail 2.

К процессору 14 присоединены электрическими связями 15 блок памяти 16, к которому присоединен внешний электрический разъем 17, и приемное устройство системы глобального позиционирования 18. Электрический разъем 17 предназначен для съема информации с блока памяти 16 на внешний компьютер или на флеш-память.A memory unit 16, to which an external electrical connector 17 is connected, and a receiver of the global positioning system 18 are connected to the processor 14 by electrical connections 15. An electrical connector 17 is used to collect information from the memory unit 16 to an external computer or flash memory.

Приемник глобальной системы позиционирования 18, например системы ГЛОНАСС или GPS, радиоканалом связи 19 связан одновременно с тремя спутниками системы 20, находящимися на орбите. Внутри корпуса измерительной рейки 2 установлен блок питания 21, например элементы питания, соединенные электропроводными пружинами 22 и изолированные электроизоляционными прокладками 23 от корпуса измерительной рейки 2. К источнику питания 21 подсоединены электрическими связями 15 контакты 10, выключателя 9, процессор 14 и другие потребители энергии (фиг.1). Корпус измерительной рейки 2 закрыт крышкой 24 (фиг.1 и 2), выполненной из радиопрозрачного материала, например пластмассы, для приема сигнала приемником системы глобального позиционирования 18. Бесконтактный датчик 13 содержит кронштейн 25, установленный перпендикулярно корпусу измерительной рейки 2 и предназначен (если применяется лазерный дальномер) для формирования лазерного луча 26 в сторону одного из рельсов 1 и получения отраженного сигнала для измерения расстояния от этого датчика до рельса 1 (расстояние В, фиг.3). Устройство может содержать дисплей 27, отображающий замеренную информацию, подсоединенный к процессору 14, и сигнальную лампочку 28, срабатывающую при сбоях в работе устройства, например, при большой разнице результатов измерения расстояния между рельсами 1 (на прямолинейном участке пути).The receiver of the global positioning system 18, for example, the GLONASS or GPS system, is connected by a radio communication channel 19 to three satellites of the system 20 located in orbit. A power supply 21 is installed inside the housing of the measuring rail 2, for example, batteries connected by electrically conductive springs 22 and insulated by electrical insulating spacers 23 from the housing of the measuring rail 2. Electrical contacts 15 are connected to contacts 15, circuit breaker 9, processor 14 and other energy consumers ( figure 1). The housing of the measuring rail 2 is closed by a cover 24 (FIGS. 1 and 2) made of a translucent material, such as plastic, for receiving a signal by the receiver of the global positioning system 18. The proximity sensor 13 contains a bracket 25 mounted perpendicular to the housing of the measuring rail 2 and is designed (if applicable laser range finder) for generating a laser beam 26 towards one of the rails 1 and receiving a reflected signal for measuring the distance from this sensor to the rail 1 (distance B, FIG. 3). The device may include a display 27 that displays the measured information connected to the processor 14, and a signal light 28 that is activated when the device malfunctions, for example, with a large difference in the results of measuring the distance between the rails 1 (on a straight section of the track).

Кроме того, устройство может содержать один или два акселерометра 29 для определения пространственной ориентации переносного устройства (продольного и поперечного наклона устройства) и подключенных к процессору 14 через контроллер 30 (фиг.5 и 6). Размещение акселерометра 29 на корпусе измерительной рейки показано на фиг.3. В дальнейшем рассматривается устройство с применением двух однокомпонентных акселерометров 29 (фиг.5 и 6). Кроме того, устройство может содержать магнетометр 31, подсоединенный через контроллер 30 к процессору 14. Магнетометр 31 предназначен для определения азимутальной ориентации корпуса измерительной рейки 2, а следовательно, рельсов 1.In addition, the device may contain one or two accelerometers 29 for determining the spatial orientation of the portable device (longitudinal and transverse inclination of the device) and connected to the processor 14 through the controller 30 (Fig.5 and 6). The placement of the accelerometer 29 on the housing of the measuring rail is shown in figure 3. In the following, a device is considered using two one-component accelerometers 29 (FIGS. 5 and 6). In addition, the device may include a magnetometer 31 connected through a controller 30 to the processor 14. The magnetometer 31 is designed to determine the azimuthal orientation of the housing of the measuring rail 2, and therefore, rails 1.

Устройство (фиг.6) может быть оборудовано системой считывания информации на расстоянии по радиоканалу 19. Для этого устройство оборудовано приемно-передающим устройством 32, подключенным к процессору 14, к приемно-передающему устройству 32 подключена антенна 33. Удаленное контрольное устройство 34 содержит стационарное приемно-передающее устройство 35, к которому подключены антенна 36 и сервер 37.The device (Fig. 6) can be equipped with a remote sensing information reading system 19. For this, the device is equipped with a transmitting and receiving device 32 connected to the processor 14, an antenna 33 is connected to the transmitting and receiving device 32. The remote control device 34 contains a stationary receiving a transmitting device 35 to which the antenna 36 and the server 37 are connected.

Работа с измерительным устройством осуществляется следующим образом (фиг.1).Work with the measuring device is as follows (figure 1).

На прямолинейных участках железнодорожного пути при установке корпуса измерительной рейки 2 на один из рельсов 1 неподвижный упор 4 прикладывают к одному из рельсов 1, при этом ролик 11 упираются в первый рельс 1. Потом подвижный упор 5 вводят в контакт с другим рельсом 1, при этом ролики 12 входят в контакт со вторым рельсом 1 и контакт 10 замыкается, а электрическая энергия с блока питания 21 подается на все электронные компоненты устройства, в том числе на процессор 14. Бесконтактный датчик 13 (лазерный) периодически подает лазерный луч 26 на поверхность второго рельса 1, к которому присоединен подвижный упор 5, и определяют расстояние до него вдоль оси устройства. При небольшом расхождении показаний контактного и бесконтактного датчиков 3 и 13 в память записывают показания бесконтактного датчика, как более точные. При значительном расхождении показаний датчиков 3 и 13 процессор подает сигнал на сигнальную лампочку 28. После этого необходимо выяснить причину расхождения результатов измерения, для этого следует произвести юстировку (приведение в соответствие показаний датчиков 3 и 13 на стенде, имитирующем рельсовый путь).On straight sections of the railway track when installing the body of the measuring rail 2 on one of the rails 1, a fixed stop 4 is applied to one of the rails 1, while the roller 11 abuts against the first rail 1. Then the movable stop 5 is brought into contact with another rail 1, while the rollers 12 come into contact with the second rail 1 and the contact 10 is closed, and electric energy from the power supply 21 is supplied to all electronic components of the device, including the processor 14. The non-contact sensor 13 (laser) periodically supplies a laser beam 26 to the surface 1 st second rail to which the movable pawl 5 is connected, and determine the distance to it along the axis of the device. With a slight discrepancy between the readings of the contact and proximity sensors 3 and 13, the readings of the proximity sensor are recorded in memory as more accurate. If the readings of sensors 3 and 13 are significantly different, the processor sends a signal to the signal light 28. After this, it is necessary to find out the reason for the difference in the measurement results, to do this, make adjustment (alignment of the readings of sensors 3 and 13 on a stand simulating a rail track).

Так как расстояние между бесконтактным датчиком 13 и неподвижным упором 4 строго фиксировано, производится расчет расстояния между рельсами 1 по формуле L=B+С.Since the distance between the proximity sensor 13 and the fixed stop 4 is strictly fixed, the distance between the rails 1 is calculated by the formula L = B + C.

Эти данные записываются в блок памяти 16 с привязкой к пройденному расстоянию, если применен приемник глобального позиционирования 18. Позиция корпуса измерительной рейки 2 с точностью 1…2 м определяется системой глобального дистанционного позиционирования ГЛОНАСС или GPS. Приемник системы глобального позиционирования 18 принимает сигнал не менее чем с трех спутников системы 20 и по ним определяет местоположение корпуса измерительной рейки 2 с точностью 2 м. Эти данные передаются на процессор 14 и далее на блок памяти 16.These data are recorded in the memory unit 16 with reference to the distance traveled if a global positioning receiver 18 is used. The position of the measuring rail 2 housing with an accuracy of 1 ... 2 m is determined by the GLONASS or GPS global remote positioning system. The receiver of the global positioning system 18 receives a signal from at least three satellites of the system 20 and from them determines the location of the housing of the measuring rail 2 with an accuracy of 2 m. These data are transmitted to the processor 14 and then to the memory unit 16.

Потом производится сравнение расстояний между рельсами 1, замеренных датчиками 3 и 13. При превышении разности предельно допустимой подается сигнал на сигнальную лампочку 28, а для записи в блок памяти 16 передается сигнал, полученный с бесконтактного датчика 13, как более точный и достоверный. Но в то же время необходимо выяснит причину расхождения показаний датчиков 3 и 13 (произвести юстировку на стендовом имитаторе рельсов и произвести настройку обоих датчиков).Then, the distances between the rails 1 measured by the sensors 3 and 13 are compared. When the difference is exceeded, the signal is transmitted to the signal lamp 28, and for recording to the memory unit 16, the signal received from the proximity sensor 13 is transmitted as more accurate and reliable. But at the same time, it is necessary to find out the reason for the difference in the readings of sensors 3 and 13 (to make adjustments on a bench rail simulator and to configure both sensors).

Одновременно акселерометры 29 (фиг.4) измеряют поперечный и продольный наклоны корпуса измерительной рейки 2 (угол φ1 и φ2). Эти значения также сравниваются с предельно допустимыми.At the same time, the accelerometers 29 (Fig. 4) measure the transverse and longitudinal tilts of the housing of the measuring rail 2 (angle φ1 and φ2). These values are also compared with the maximum permissible.

Информация с блока памяти 16 может быть снята двумя способами.Information from the memory unit 16 can be removed in two ways.

1. К электрическому разъему 17 (фиг.1, 5 и 6) подключают компьютер или флеш-память и переписывают на этот компьютер (флеш-память).1. A computer or flash memory is connected to the electrical connector 17 (FIGS. 1, 5 and 6) and copied to this computer (flash memory).

2. При необходимости можно передавать информацию с блока памяти 16 в течение всего времени ее перемещения в процессе контроля для профилактики железнодорожного пути на удаленное контрольное устройство 34 через приемно-передающие устройства 32 и 35 и их антенн 33 и 36 по радиоканалу 19 (фиг.6).2. If necessary, you can transmit information from the memory unit 16 during the entire time of its movement in the control process for the prevention of the railway track to the remote control device 34 through the transmitting and receiving devices 32 and 35 and their antennas 33 and 36 via radio channel 19 (Fig.6 )

При наличии магнетометра 31 (фиг.5 и 6) фиксируется азимутальное положение корпуса рейки 2 и, следовательно, рельса 1 и через контроллер 30 передается на процессор 14 и далее в блок памяти 16. Эти данные могут использоваться для вычисления радиуса искривления в плане рельсов железнодорожного пути - R.In the presence of a magnetometer 31 (Figs. 5 and 6), the azimuthal position of the rail 2 body and, therefore, rail 1 is recorded and transmitted through the controller 30 to the processor 14 and further to the memory unit 16. These data can be used to calculate the radius of curvature in terms of the rail rails ways - R.

Определение радиуса рельса железнодорожного пути.Determination of the rail radius of a railway track.

При установке корпуса рейки 2 на радиусном участке расстояние между рельсами 1, измеренное контактным датчиком 3, будет всегда меньше, чем измеренное бесконтактным датчиком 13, т. е.When installing the rack housing 2 on a radial section, the distance between the rails 1 measured by the contact sensor 3 will always be less than that measured by the contactless sensor 13, i.e.

L0≤L1L0≤L1

Процессор 14 производит расчет радиуса кривизны внешнего рельса 1 (фиг.4) на основании подобия треугольников по формулеThe processor 14 calculates the radius of curvature of the outer rail 1 (figure 4) based on the similarity of the triangles according to the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где Д - расстояние между роликами 12,where D is the distance between the rollers 12,

L0 - расстояние между рельсами 1, измеренное датчиком 13,L0 is the distance between the rails 1, measured by the sensor 13,

L1 - расстояние между рельсами 1, измеренное датчиком 3.L1 - the distance between the rails 1, measured by the sensor 3.

Относительно несложно запрограммировать процессор 14 для проведения расчетов по определению радиуса кривизны рельса 1 в плане в заданной точке. Выполнив несколько замеров R на интересующем нас участке пути при помощи процессора 14, можно определить среднеарифметическое значение R ср.It is relatively easy to program the processor 14 to perform calculations to determine the radius of curvature of the rail 1 in plan at a given point. Having performed several measurements of R on the part of the path we are interested in using processor 14, we can determine the arithmetic mean value of R cf.

Пример 1Example 1

Реализация работы устройства на прямолинейном участке пути при допустимом расхождении показания двух датчиковThe implementation of the operation of the device on a straight section of the track with an acceptable discrepancy between the readings of two sensors

L cтaнд = 1435 мм,L stand = 1435 mm

L0 = 1436,2 ммL0 = 1436.2 mm

Точность измерения L0=0,1 ммMeasurement accuracy L0 = 0.1 mm

L1=1436,4 ммL1 = 1436.4 mm

Точность измерения L0=0,05 ммMeasurement accuracy L0 = 0.05 mm

Максимально допустимая разность показаний датчиков 3 и 13 принята 0,2 мм.The maximum allowable difference in the readings of sensors 3 and 13 is adopted 0.2 mm.

В блок памяти занесено среднеарифметическое значение показаний двух датчиковThe memory unit contains the arithmetic mean of the readings of two sensors

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 2Example 2

Реализация работы устройства на прямолинейном участке пути при недопустимом расхождении показаний двух датчиковThe implementation of the operation of the device on a straight section of the track with an unacceptable discrepancy between the readings of two sensors

L cтaнд = 1435 мм,L stand = 1435 mm

L0 = 1436,25 ммL0 = 1436.25 mm

Точность измерения L0 = 0,1 мм.Measurement accuracy L0 = 0.1 mm.

Claims (1)

Способ контроля рельсов железнодорожного пути, включающий измерение расстояния между рельсами при помощи контактного датчика, расположенного на корпусе измерительной рейки, и определение отклонений от заданных значений, запись полученных результатов в блоке памяти, отличающийся тем, что дополнительно измеряют расстояние между рельсами при помощи бесконтактного датчика, например лазерного, и сравнивают расстояния между рельсами, замеренные контактным датчиком и бесконтактным датчиком, при возникновении разности показаний датчиков ниже допустимой в блок памяти заносят среднее арифметическое значение, при возникновении разности показаний этих датчиков выше допустимой на прямолинейном участке рельсов в блок памяти записывают показания бесконтактного датчика, а при контроле радиусного участка рельсов определяют радиус скругления рельсов. A method for monitoring rails of a railway track, including measuring the distance between the rails using a contact sensor located on the housing of the measuring rail, and determining deviations from the set values, recording the results in a memory unit, characterized in that the distance between the rails is additionally measured using a non-contact sensor, for example laser, and compare the distance between the rails, measured by the contact sensor and the proximity sensor, if there is a difference in the readings of the sensors ilk permissible storage unit are entered in the arithmetic mean value when a difference between the readings of the sensors above the permissible on the straight portion of the rails in a memory unit of the proximity sensor reading is recorded, and when the control portion radius-rails define a radius of curvature of the rails.
RU2010100510/11A 2010-01-11 2010-01-11 Method and device to control railway track rails RU2419567C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010100510/11A RU2419567C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Method and device to control railway track rails

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010100510/11A RU2419567C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Method and device to control railway track rails

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2419567C1 true RU2419567C1 (en) 2011-05-27

Family

ID=44734852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010100510/11A RU2419567C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Method and device to control railway track rails

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2419567C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520884C1 (en) * 2013-03-05 2014-06-27 Закрытое акционерное общество "ПРОМЫШЛЕННЫЙ СОЮЗ" ЗАО "ПРОМСОЮЗ" Device for automatic monitoring of straightness of welded joints at rails and method of its application

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520884C1 (en) * 2013-03-05 2014-06-27 Закрытое акционерное общество "ПРОМЫШЛЕННЫЙ СОЮЗ" ЗАО "ПРОМСОЮЗ" Device for automatic monitoring of straightness of welded joints at rails and method of its application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2869303T3 (en) Point location procedure for a vehicle moving on a restricted path and associated system
US8271194B2 (en) Method and system using GNSS phase measurements for relative positioning
EP1774257B1 (en) Combination laser system and global navigation satellite system
RU2411533C1 (en) Method and apparatus for monitoring integrity of satellite navigation system
US20100109944A1 (en) Gnss-based tracking of fixed or slow-moving structures
US20070052950A1 (en) Navigation system using both GPS and laser reference
JP5078082B2 (en) POSITIONING DEVICE, POSITIONING SYSTEM, COMPUTER PROGRAM, AND POSITIONING METHOD
RU2418705C1 (en) Method of controlling crosswise profile and distance between track rails, and track-tester car
AU2020103096A4 (en) Movements/shifts/displacements monitoring SMART box of Earth Retaining Structures in Landslides Mitigation
US10399583B2 (en) Position measurement device and position measurement method
KR101208638B1 (en) Detection system and method for plausibility of ship's positioning signal from global navigation satellite system
Wang et al. Integrating GPS and pseudolite signals for position and attitude determination: Theoretical analysis and experiment results
CA2476085C (en) Precision positioning agm system
KR20190050157A (en) System and method for precise position estimation using carrier-phase gps
Gowdayyanadoddi et al. A Ray-Tracing Technique to Characterize GPS Multipath in the Frequency Domain.
Karamat et al. Performance analysis of code-phase-based relative GPS positioning and its integration with land vehicle’s motion sensors
RU2419567C1 (en) Method and device to control railway track rails
Han et al. An Instantaneous Ambiguity Resolution Technique for Medium‐Range GPS Kinematic Positioning
Wegener et al. A measurement standard for vehicle localization and its ISO-compliant measurement uncertainty evaluation
US9086479B2 (en) Convergence zone
Patou et al. Improvement of pedestrian positioning precision by using spatial correlation of multipath error
JP4322829B2 (en) Cycle slip detection device and cycle slip detection method
RU2498335C2 (en) Method of increasing noise immunity of integrated orientation and navigation system
RU2418704C1 (en) Method and device to control railway track rails
KR102036080B1 (en) Portable positioning device and method for operating portable positioning device