RU2490153C1 - Method of remote detection of track conditions change ahead of running train - Google Patents

Method of remote detection of track conditions change ahead of running train Download PDF

Info

Publication number
RU2490153C1
RU2490153C1 RU2011151206/11A RU2011151206A RU2490153C1 RU 2490153 C1 RU2490153 C1 RU 2490153C1 RU 2011151206/11 A RU2011151206/11 A RU 2011151206/11A RU 2011151206 A RU2011151206 A RU 2011151206A RU 2490153 C1 RU2490153 C1 RU 2490153C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
track
train
signals
rail
junction
Prior art date
Application number
RU2011151206/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011151206A (en
Inventor
Борис Николаевич Епифанцев
Равиль Абдрахманович Ахмеджанов
Александр Анатольевич Федотов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Энергосервис"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Энергосервис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Энергосервис"
Priority to RU2011151206/11A priority Critical patent/RU2490153C1/en
Publication of RU2011151206A publication Critical patent/RU2011151206A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490153C1 publication Critical patent/RU2490153C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to track safety control and serves for remote detection of changes in track conditions caused by rail structure faults and occurrence of dangerous objects in groundwork. Proposed method comprises recording of vibroacoustic pulses in rail resulted from interaction of wheel pairs with rail joints at equal opposite distances therefrom. Signals registered on train passing said rail joints are filtered out and accumulated. Note here that after passage of first train over known-good track said signals are converted to maximum affinity to conserve parameters of correcting circuit. In passage of the next train of track section - signal generator result of comparison is compared with preset threshold. In case it is exceeds decision is made about availability of affected track ahead of running train.
EFFECT: higher reliability of remote detection in real time conditions.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к системам контроля состояния протяженных объектов и может быть использовано для дистанционного обнаружения опасных изменений состояния рельсового пути, включая дефекты в рельсе или установленные в нем чужеродные предметы.The invention relates to systems for monitoring the state of extended objects and can be used for remote detection of dangerous changes in the state of the rail track, including defects in the rail or foreign objects installed in it.

Известен акустический способ обнаружения неисправности рельсового пути в процессе движения состава по железной дороге, согласно которому формируют на «борту» подвижного состава акустические импульсы, передают их через колесную пару в рельсы, фиксируют наличие отраженных импульсов в точке их формирования, по факту появления которых принимают решение о неисправности рельсового пути впереди идущего поезда (патент РФ №2126339 C1, B61K 9/10, 20.02.1999). Недостатками способа являются низкая надежность обнаружения неисправностей, обусловленная наличием в рельсе мощных виброакустических сигналов взаимодействия колес со стыками и дефектами в рельсах, что и накладывает ограничение на обнаружение только тех дефектов в рельсах пути, которые характеризуются высокой отражательной способностью виброакустических сигналов.There is an acoustic method for detecting a rail track malfunction during the movement of a train along the railway, according to which acoustic pulses are formed on the “board” of the rolling stock, they are transmitted through the wheelset to the rails, the presence of reflected pulses is recorded at the point of their formation, upon the occurrence of which they decide about a malfunction of the rail track in front of the running train (RF patent No. 2126339 C1, B61K 9/10, 02.20.1999). The disadvantages of the method are the low reliability of fault detection due to the presence of powerful vibroacoustic signals of wheel interaction with joints and defects in the rails in the rail, which imposes a limitation on the detection of only those defects in the track rails that are characterized by high reflectivity of vibroacoustic signals.

Известен способ дистанционного контроля состояния железнодорожного пути, основанный на формировании видеоизображения участка пути перед приближающимся поездом, передачи видеоизображения на пульт управления машиниста и анализе полученной информации на предмет наличия опасных изменений на трассе впереди идущего поезда (патент РФ №2313465 С2, B61L 29/00, 27.04.2007). Недостатками этого способа являются невыявляемость дефектов в рельсах, зависимость надежности обнаружения от погодных условий, значительная стоимость проекта в случае контроля протяженных трасс, доступность легкого «ослепления» видеокамер на время подготовки диверсионных актов на выбранных участках трассы (путем использования генераторов шума в частотном диапазоне работы видеокамеры).A known method for remote monitoring of the state of a railway track, based on the formation of a video image of a section of a track in front of an approaching train, transmission of a video image to a driver’s control panel and analysis of information received for dangerous changes on the track of a train in front (RF patent No. 2313465 C2, B61L 29/00, 04/27/2007). The disadvantages of this method are the undetectable defects in the rails, the dependence of the reliability of detection on weather conditions, the significant cost of the project in the case of control of long routes, the availability of easy "dazzle" cameras for the preparation of sabotage acts on selected sections of the route (by using noise generators in the frequency range of the video camera )

Известен способ контроля критического состояния подвижного состава на рельсовом пути и регистрации его схода и устройство для его осуществления, согласно которому непрерывно регистрируют вертикальные и поперечные колебательные ускорения на ходовых тележках и энергию акустической эмиссии из зоны контакта колес с рельсами, сравнивают зарегистрированные функции с фоновыми и по результатам сравнения идентифицируют состояния подвижного состава, как «штатное», «критическое» или «сход» (патент РФ №2399524 С1, В60Т 7/12, 20.09.2010). Однако время для остановки движущегося поезда при переходе из режима «критическое» в режим «сход», исходя из реальных предпосылок, является недостаточным.A known method of monitoring the critical condition of rolling stock on a rail track and registering its descent and a device for its implementation, according to which the vertical and transverse vibrational accelerations on running bogies and the acoustic emission energy from the zone of contact of the wheels with the rails are continuously recorded, compare the registered functions with the background and the comparison results identify the state of the rolling stock as “full-time”, “critical” or “descent” (RF patent No. 2399524 C1, B60T 7/12, 09/20/2010). However, the time for stopping a moving train during the transition from the critical mode to the descent mode, based on real conditions, is insufficient.

Известно устройство для дистанционного обнаружения объектов, скрытых на железнодорожном пути, реализующее способ, по которому с использованием источника проникающего излучения и детекторов, установленных на самоходной тележке, «осматривают» рельсы и рельсовый путь и при наличии несоответствия параметров контролируемых объектов технической документации принимают решение о наличии скрытого объекта на железнодорожном пути (патент РФ №2425769 С1, B61K 9/00, 10.08.2011). Недостатком способа является низкая скорость контроля состояния рельсового пути и недостаточная надежность работы сопряженной пары: «движущаяся перед поездом тележка - поезд».A device is known for remote detection of objects hidden on a railway track, which implements a method according to which, using a source of penetrating radiation and detectors mounted on a self-propelled cart, they “inspect” the rails and the rail track and, if there are inconsistencies in the parameters of the controlled objects of the technical documentation, decide on the availability hidden object on the railway track (RF patent No. 2425769 C1, B61K 9/00, 08/10/2011). The disadvantage of this method is the low speed of monitoring the condition of the rail track and the insufficient reliability of the paired pair: "the trolley moving in front of the train is the train."

Из известных технических решений наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому является «Система мониторинга рельса и поезда и способ» (патент РФ №2365517 С2, B61L 1/06, B61L 23/04, 27.08.2009). Согласно способу непрерывно регистрируют виброакустические сигналы в обоих рельсах рельсового пути в месте обнаружения, сравнивают эти сигналы и при отсутствии изменений параметров сигнала в одном канале (одном из рельсов) при приближении поезда к месту обнаружения принимают решение о наличии излома в рельсе (лопнувшем рельсе). Недостатком способа является принципиальная невозможность обнаружения посторонних предметов на путях из-за схода лавин, камнепадов, плавунов и др., а также результатов работ по подготовке диверсионных актов, в том числе установки боеприпасов. Более опасный случай - излом в обоих рельсах также не выявляется.Of the known technical solutions, the closest set of essential features to the claimed one is the “Rail and train monitoring system and method” (RF patent No. 2365517 C2, B61L 1/06, B61L 23/04, 08/27/2009). According to the method, vibroacoustic signals are continuously recorded in both rails of the rail track at the location of detection, these signals are compared and, in the absence of changes in the signal parameters in one channel (one of the rails), when the train approaches the detection site, a decision is made about the presence of a kink in the rail (a cracked rail). The disadvantage of this method is the fundamental impossibility of detecting foreign objects on the tracks due to avalanches, rockfalls, floats, etc., as well as the results of the preparation of sabotage acts, including the installation of ammunition. A more dangerous case is that a break in both rails is also not detected.

Целью предлагаемого способа является повышение надежности дистанционного обнаружения опасных изменений состояния рельсового пути перед движущимся поездом в режиме реального времени.The aim of the proposed method is to increase the reliability of remote detection of dangerous changes in the state of the rail track in front of a moving train in real time.

Указанная цель достигается тем, что регистрируют только виброакустические сигналы от взаимодействия колесных пар с рельсовым стыком на одинаково удаленных, по возможности, в обе стороны от него стыки рельсовой нитки, регистрируемые при прохождении поездом стыка сигналы подвергают фильтрации и накоплению, полученные после таких операций сигналы от обозначенных стыков, выбранных в качестве генераторов сигналов, при прохождении первым поездом заведомо исправного пути выравнивают до получения максимального сходства, и параметры корректирующей схемы консервируют, при прохождении очередным поездом стыка-генератора сигналов накопленные сигналы сравнивают и по степени их отличия судят о наличии или отсутствии изменения рельсового пути перед движущимся поездом. Кроме того, при отсутствии поезда на контролируемом участке пути регистрирующие схемы переводят в режим низкой чувствительности, т.е. срабатывания только в момент взаимодействия движущего колеса со стыком в месте ее установки, причем по этим сигналам срабатывания ближайшие по рельсовой нитке от стыка регистрирующие схемы переводят в режим повышенной чувствительности. Перечисленные операции по оценке изменений на участках рельсового пути осуществляют для каждой нитки рельсового пути.This goal is achieved by registering only vibroacoustic signals from the interaction of wheel pairs with the rail joint at equally distant, if possible, rail track joints on both sides of it, the signals recorded when the train passes the joint are filtered and accumulated, the signals received from such operations the marked joints selected as signal generators are aligned when the first train passes a known-good path to obtain maximum similarity, and the parameters are correct The circuit is canned, when the next train passes the signal generator joint, the accumulated signals are compared and judged by the degree of difference between the presence or absence of changes in the rail track in front of the moving train. In addition, in the absence of a train in a controlled section of the track, the recording circuits are switched to low sensitivity mode, i.e. tripping only at the moment of interaction of the moving wheel with the joint at the place of its installation, and according to these triggering signals, the recording circuits closest along the rail from the joint are switched to the mode of increased sensitivity. The above operations to assess changes in sections of the rail track are carried out for each thread of the rail track.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми к нему чертежами.The invention is illustrated by the following description and the accompanying drawings.

На фиг.1 приведены фрагменты изображения виброакустических колебаний в рельсе, регистрируемых на расстоянии 700 м от движущегося поезда, для а) - нормального состояния рельсового пути и б, в) - при установке на рельс металлических предметов.Figure 1 shows fragments of the image of vibro-acoustic vibrations in a rail recorded at a distance of 700 m from a moving train, for a) the normal state of the rail track and b, c) when metal objects are installed on the rail.

На фиг.2 проиллюстрировано влияние локальной земляной насыпи на протяженном металлическом объекте длиной 100 м на изменение параметров виброакустического сигнала, проходящего от начала до конца объекта: а) -изображение схемы эксперимента, б) - амплитудно-частотные спектры сигналов в точках 1 и 2, в) - амплитудно-частотные спектры сигналов в точках 2 и 4.Figure 2 illustrates the effect of a local earth embankment on an extended metal object 100 m long on a change in the parameters of a vibroacoustic signal passing from the beginning to the end of the object: a) image of the experimental design, b) amplitude-frequency spectra of signals at points 1 and 2, c) - amplitude-frequency spectra of signals at points 2 and 4.

На фиг.3 показаны спектральные плотности суммы зарегистрированного виброакустического сигнала и сопутствующего ему шума 1 и отдельно шума 2.Figure 3 shows the spectral density of the sum of the recorded vibroacoustic signal and its accompanying noise 1 and separately noise 2.

На фиг.4 изображено изменение отношения сигнал/шум в точке приема на объекте контроля при накоплении сигналов.Figure 4 shows the change in the signal-to-noise ratio at the receiving point at the monitoring object during the accumulation of signals.

На фиг.5 приведена структурная схема устройства дистанционного обнаружения изменения состояния рельсового пути перед движущимся поездом, включающая рельсовый путь 1 со стыками Ci, разнесенных на расстояния Lij (от i-го стыка - генератора сигналов - до j-той регистрирующей схемы 7), детекторы 2 колес над стыком, пороговые схемы 3 с усилителями, виброакустические преобразователи 4, электромагниты 5 в виде «магнит-присосков», ключи 6, регистрирующие схемы 7, двухвходовые схемы дизъюнкции 8, канал связи 9, схемы сравнения 10. ИндексамиFigure 5 shows the structural diagram of a device for remote detection of changes in the state of the rail track in front of a moving train, including track 1 with joints C i spaced at distances L ij (from the i-th junction - signal generator - to the j-th recording circuit 7) , detectors of 2 wheels above the joint, threshold circuits 3 with amplifiers, vibroacoustic transducers 4, electromagnets 5 in the form of “magnet suckers”, keys 6, recording circuits 7, two-input disjunction circuits 8, communication channel 9, comparison circuits 10. Indices

Ti+m, обозначены выходы пороговых схем 3 с детекторами 2 появления колеса над стыками, индексами Пin - выходы регистрирующих схем 7.T i + m , the outputs of the threshold circuits 3 with the detectors 2 of the appearance of the wheel above the joints are indicated, the indices P in are the outputs of the recording circuits 7.

Задачу о распространении упругих волн в стержнях обычно сводят к решению волнового уравнения при условии, что искомые функции должны удовлетворять граничным условиям и условию затухания при увеличении одной координаты до бесконечности. Для получения нужной информации более продуктивно обратиться к эксперименту.The problem of the propagation of elastic waves in rods is usually reduced to solving the wave equation, provided that the desired functions must satisfy the boundary conditions and the damping condition with increasing one coordinate to infinity. To get the necessary information, it is more productive to turn to the experiment.

При распространении упругих волн ее амплитуда U уменьшается за счет расхождения лучей и затухания в среде:When elastic waves propagate, its amplitude U decreases due to the divergence of rays and attenuation in the medium:

U = U 0 r b e δ r e j ( ω t k r )

Figure 00000001
U = U 0 r b e - δ r e j ( ω t - k r )
Figure 00000001

где U0=U(r=0), r - расстояние, проходимое волной; b - показатель, зависящий от формы фронта волны (b=1 для сферической волны; b=0 для плоской волны; b=0,5 для цилиндрической волны); е - экспонента; δ - коэффициент затухания; ω - угловая частота волны; k - волновое число.where U 0 = U (r = 0), r is the distance traveled by the wave; b is an indicator depending on the shape of the wave front (b = 1 for a spherical wave; b = 0 for a plane wave; b = 0.5 for a cylindrical wave); e - exhibitor; δ is the attenuation coefficient; ω is the angular frequency of the wave; k is the wave number.

Коэффициент затухания для малоуглеродистой стали δ=0,2f, т.е. возрастает пропорционально частоте f.Attenuation coefficient for mild steel δ = 0.2f, i.e. increases in proportion to the frequency f.

При соприкосновении двух тел часть энергии колебаний переходит из одного тела в другое. Эта часть определяется коэффициентами отражения и прозрачности границы раздела тел, или их волновыми сопротивлениями. При нормальном падении продольной волны на границу «сталь-воздух» проходит только 0,002% энергии, через границу «сталь-оргстекло» - 25%. Можно сделать вывод, что при соприкосновении рельса с инородным предметом (земляная насыпь, металлический или пластмассовый предмет и др.) часть энергии перейдет в этот предмет и произойдет ослабление распространяющегося по рельсу сигнала от взаимодействия колесной пары со стыком рельсов. Это говорит о принципиальной возможности обнаружения насыпи.When two bodies come in contact, part of the vibrational energy passes from one body to another. This part is determined by the reflection and transparency coefficients of the interface of the bodies, or their wave impedances. With a normal longitudinal wave incident on the steel-air interface, only 0.002% of energy passes through the steel-organic glass interface - 25%. It can be concluded that when the rail comes into contact with a foreign object (earth embankment, metal or plastic object, etc.), part of the energy will go into this object and the signal propagating along the rail will weaken from the interaction of the wheelset with the rail junction. This indicates the fundamental possibility of detecting the embankment.

Экспериментальные графики на фиг.1 подтверждают высказанное утверждение. Эффект ослабления сигналов от идущего поезда проявляется на расстоянии 700 м при установке металлических предметов размером 5×15×10 см на рельс.The experimental graphs in figure 1 confirm the statement. The effect of attenuation of signals from a running train is manifested at a distance of 700 m when installing metal objects 5 × 15 × 10 cm in size on a rail.

Эффект влияния появившейся локальной земляной насыпи длиной 5 м на протяженном металлическом объекте иллюстрирует фиг.2. Если при отсутствии насыпи амплитудно-частотные спектры сигналов пути, регистрируемые в точках 1 и 2, а также в точках 2 и 4, неразличимы (фиг.2, б), то такие же спектры сигналов в точках 2 и 4 при появлении насыпи различаются существенно (фиг.2, в). Эксперимент подтверждает практическую возможность обнаружения наличия локальной насыпи на протяженном металлическом объекте современными измерительными средствами.The effect of the emerging local earthen embankment with a length of 5 m on an extended metal object is illustrated in figure 2. If in the absence of the embankment the amplitude-frequency spectra of the path signals recorded at points 1 and 2, as well as at points 2 and 4, are indistinguishable (Fig. 2, b), then the same signal spectra at points 2 and 4 when the embankment appears (figure 2, c). The experiment confirms the practical possibility of detecting the presence of a local embankment on an extended metal object with modern measuring tools.

Кроме демонстрации возможности обнаружения обозначенных изменений состояния рельсового пути перед движущимся поездом, следует решить вопрос о реализации заявленной цели - повышении надежности обнаружения. Транспортная магистраль вдоль железной дороги - источник интенсивных виброакустических шумов в рельсе, не несущих информации об изменениях состояния рельсового пути. Приближающийся по соседнему пути к месту обнаружения поезд - источник ложных тревог в схеме принятия решений. Предлагается ввести в регистрирующую схему три операции по подавлению неинформативных шумов (по повышению соотношения сигнал/шум).In addition to demonstrating the possibility of detecting the indicated changes in the state of the rail track in front of a moving train, it is necessary to decide on the implementation of the stated goal - improving the reliability of detection. The railway along the railway is a source of intense vibro-acoustic noise in the rail that does not carry information about changes in the state of the rail track. A train approaching along a nearby path to the place of detection is a source of false alarms in the decision-making scheme. It is proposed to introduce into the recording scheme three operations to suppress non-informative noise (to increase the signal-to-noise ratio).

Суть первой операции-фильтрации сводится к подавлению неинформативных частотных составляющих поступающего на регистрирующую схему сигнала, что иллюстрируется фиг.3. Представленные на фиг.3. спектральные плотности шума и суммы «сигнал + шум», зарегистрированных в эксперименте на расстоянии 450 м от источника импульсов, позволяют сделать заключение о целесообразности введения в канал обработки сигналов полосового фильтра с полосой пропускания 120-1000 Гц.The essence of the first filtering operation is to suppress non-informative frequency components of the signal arriving at the recording circuit, as illustrated in FIG. 3. Presented in figure 3. spectral noise densities and the “signal + noise” sums recorded in the experiment at a distance of 450 m from the pulse source allow us to conclude that it is advisable to introduce a band-pass filter with a passband of 120-1000 Hz into the signal processing channel.

Суть второй операции состоит в использовании в канале обработки сигналов принципа накопления. При прохождении поездом стыка-генератора сигналов формируется несколько десятков импульсов, каждый из которых на входе регистрирующей схемы отражает одну и ту же информацию о состоянии рельсового пути на участке «поезд - регистрирующая схема». Один из вариантов использования всей поступившей информации - накопление, позволяющее в лучшем случае увеличить отношение сигнал/шум в n

Figure 00000002
, где n - число регистрируемых импульсов. Экспериментальные данные, иллюстрирующие реальный эффект от накопления сигналов и представленные на фиг.4, позволяют сделать заключение об их соответствии теоретическим.The essence of the second operation is to use the principle of accumulation in the signal processing channel. When a train passes a signal generator joint, several tens of pulses are generated, each of which at the input of the recording circuit reflects the same information about the state of the rail track in the section “train - recording circuit”. One of the options for using all the information received is accumulation, which allows, at best, to increase the signal-to-noise ratio in n
Figure 00000002
where n is the number of detected pulses. Experimental data illustrating the real effect of the accumulation of signals and presented in figure 4, allow us to make a conclusion about their compliance with the theoretical.

Третья операция-сравнение используется в прототипе. Но в предложенном варианте для решения поставленной цели она неэффективна. Для исключения «пропуска цели» предлагается сравнивать сигналы, прошедшие через исследуемый участок рельсового пути, и аналогичный по протяженности участок, по которому уже проследовал поезд, считаются заведомо исправным. Для реализации этой операции требуется в регистрирующих схемах 7 выделять только те импульсы, которые формируются стыком, расположенным посередине между точками обнаружения. Только в этом случае предлагаемая идея сравнения становится продуктивной. Вариант ее реализации, как и способа в целом, поясняет фиг.5.The third comparison operation is used in the prototype. But in the proposed version, it is ineffective for solving the goal. To exclude “missed targets”, it is proposed to compare the signals that passed through the studied section of the rail track and the similarly long section along which the train has already passed are considered to be known to be working. To implement this operation, it is required in the recording circuits 7 to select only those pulses that are formed by a joint located in the middle between the detection points. Only in this case the proposed idea of comparison becomes productive. An embodiment of its implementation, as well as the method as a whole, is illustrated in FIG.

При прохождении колесной парой поезда стыка Ci+1 детектор 2 (тензодатчик, фотоэлектрический датчик и др.) формирует сигнал, который через пороговое устройство 3 с усилителем поступает по каналу связи 9 на схемы дизъюнкции 8, обслуживающие стыки с индексами i и i+2. По выходным сигналам последних электромагниты 5 вводят в контакт с рельсом 1 виброакустические преобразователи 4 и ими же открываются ключи 6, через которые в течение времени прохождения колесом стыка Ci+1 сигналы, возбужденные в рельсе, поступают в регистрирующие схемы 7. Перевод виброакустического преобразователя 4 в режим регистрации при удалении поезда на значительное расстояние позволяет уберечь их от мощных сигналов взаимодействия колеса со стыком Ci+1 в месте установки регистрирующей схемы 7. Каждая из регистрирующих схем 7 содержит последовательно включенные полосовой фильтр и накопитель поступающих сигналов (на схеме 5 они не показаны). По окончании установленного числа поступивших сигналов накопленные сигналы поступают через канал связи 9 на схемы сравнения 10, смонтированные, например, на одной из прилегающих к перегону станций. Поскольку анализируемые участки пути по акустическим свойствам могут отличаться (хотя и считаются удовлетворяющими требованиям нормативной документации), схемы сравнения 10 при прохождении первым поездом заведомо исправного пути 1 юстируют так, чтобы результаты сравнения привести к нулю. Если при прохождении одним из последующих поездов результат сравнения на каком-либо участке превысит установленный уровень, принимается решение о наличии опасного изменения параметров участка пути перед движущимся поездом. Это решение отражается на мнемосхемах в кабине машиниста и на одной из прилегающих к перегону станций.When a pair of trains passes a junction C i + 1, detector 2 (strain gauge, photoelectric sensor, etc.) generates a signal that, through a threshold device 3 with an amplifier, is fed via communication channel 9 to disjunction schemes 8 serving joints with indices i and i + 2 . According to the output signals of the latter, the electromagnets 5 bring vibroacoustic transducers 4 into contact with the rail 1 and open the keys 6 through which, during the passage of the junction wheel C i + 1, the signals excited in the rail enter the recording circuits 7. Translation of the vibroacoustic transducer 4 in the registration mode when the train is removed at a considerable distance, it is possible to protect them from powerful signals of interaction of the wheel with the joint C i + 1 at the installation site of the recording circuit 7. Each of the recording circuits 7 contains consequently included a band-pass filter and a drive of incoming signals (they are not shown in Figure 5). At the end of the set number of incoming signals, the accumulated signals are transmitted through the communication channel 9 to the comparison circuit 10, mounted, for example, at one of the stations adjacent to the stage. Since the analyzed sections of the track may differ in acoustic properties (although they are considered to satisfy the requirements of normative documentation), comparison schemes 10 when passing the obviously good working path 1 by the first train are adjusted so that the comparison results lead to zero. If, when passing through one of the following trains, the comparison result in any section exceeds the set level, a decision is made about the presence of a dangerous change in the parameters of the track section in front of the moving train. This decision is reflected in the mnemonic diagrams in the driver’s cab and at one of the stations adjacent to the stage.

Таким образом, предлагаемый способ выгодно отличается от способа прототипа, так какThus, the proposed method compares favorably with the prototype method, since

1) увеличение надежности дистанционного обнаружения опасных изменений состояния рельсового пути перед движущимся поездом достигается путем реализации операций фильтрации и накопления в течение времени взаимодействия колес вагонов со стыком;1) an increase in the reliability of remote detection of dangerous changes in the state of the rail track in front of a moving train is achieved by implementing filtering and accumulating operations during the interaction of the wheels of the cars with the joint;

2) способ охватывает расширенную номенклатуру опасностей рельсового пути;2) the method covers an expanded nomenclature of railroad hazards;

3) способ «просматривает» изменения технического состояния пути на значительно больших удалениях от приближающегося поезда;3) the method “looks through” changes in the technical condition of the track at much greater distances from the approaching train;

4) согласно способу настройка (юстировка) регистрирующих схем производится по исправному перегону, что позволяет не учитывать различия форм рельсовых нитей и других конструктивных особенностей пути и тем самым увеличивает достоверность способа.4) according to the method, the adjustment (adjustment) of the recording circuits is carried out according to serviceable distillation, which allows not to take into account differences in the shapes of rail threads and other structural features of the track and thereby increases the reliability of the method.

Claims (3)

1. Способ дистанционного обнаружения изменения состояния рельсового пути перед движущимся поездом, основанный на регистрации виброакустических сигналов в разных точках рельсового пути, анализе этих сигналов и принятии решения по результатам анализа, отличающийся тем, что регистрируют только виброакустические сигналы от взаимодействия колеса со стыком рельсов на одинаково удаленных, по возможности, от него стыках рельсовой нитки, регистрируемые при прохождении поездом такого стыка сигналы подвергают операциям фильтрации и накопления, полученные после этих операций сигналы от стыка при прохождении первым поездом заведомо исправного пути корректируют до получения максимального сходства между ними, и параметры корректирующей схемы консервируют, при прохождении очередным поездом стыка - генератора сигналов скорректированные сигналы сравнивают, и результат сравнения сопоставляют с установленным порогом, при превышении которого принимают решение о наличии изменения рельсового пути перед движущимся поездом.1. A method for remote detection of changes in the state of a rail track in front of a moving train, based on recording vibroacoustic signals at different points of the rail track, analyzing these signals and deciding on the results of the analysis, characterized in that only vibroacoustic signals from the interaction of the wheel with the junction of the rails are recorded equally the joints of the rail thread that are remote, if possible, from it, the signals recorded when the train passes through such a joint are subjected to filtering and accumulation operations Received after these operations, the signals from the junction are corrected when the first train passes a known-good path to the maximum similarity between them, and the parameters of the correcting circuit are preserved, when the next train passes the junction of the signal generator, the corrected signals are compared, and the result of the comparison is compared with the set threshold, when the excess of which they decide on the presence of changes in the track in front of a moving train. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перечисленные операции проводят для каждой нитки рельсового пути.2. The method according to claim 1, characterized in that the above operations are carried out for each thread of the rail track. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при отсутствии поезда на контролируемом участке пути регистрирующие схемы переводят в режим низкой чувствительности - характеризуемой срабатыванием только при взаимодействии движущегося колеса со стыком в месте установки регистрирующей схемы, причем по этим сигналам срабатывания ближайшие по рельсовой нитке от стыка регистрирующие схемы переводят в режим повышенной чувствительности. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the absence of a train in a controlled section of the track, the recording circuits are put into a low sensitivity mode - characterized by operation only when the moving wheel interacts with the joint at the installation location of the recording circuit, and these triggering signals are closest along the rail thread from the junction, the recording circuits are transferred to the mode of increased sensitivity.
RU2011151206/11A 2011-12-14 2011-12-14 Method of remote detection of track conditions change ahead of running train RU2490153C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151206/11A RU2490153C1 (en) 2011-12-14 2011-12-14 Method of remote detection of track conditions change ahead of running train

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151206/11A RU2490153C1 (en) 2011-12-14 2011-12-14 Method of remote detection of track conditions change ahead of running train

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011151206A RU2011151206A (en) 2013-06-20
RU2490153C1 true RU2490153C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=48785188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011151206/11A RU2490153C1 (en) 2011-12-14 2011-12-14 Method of remote detection of track conditions change ahead of running train

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490153C1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180631U1 (en) * 2017-06-07 2018-06-19 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Warning device on the fall of foreign objects on the way
RU183223U1 (en) * 2017-06-07 2018-09-13 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Foreign objects fall warning device
CN117360588A (en) * 2023-10-24 2024-01-09 武汉理工大学 Train identification and positioning method, device and equipment based on grating array

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2126339C1 (en) * 1996-05-08 1999-02-20 Коган Федор Исаакович Acoustic method of revealing track faults in process of train running along railway
UA13023U (en) * 2005-08-22 2006-03-15 East Ukrainian Volodymyr Dal N Device for detection of objects on the railroad track
RU2465517C1 (en) * 2011-07-08 2012-10-27 Олег Савельевич Кочетов Acoustic sprayer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2126339C1 (en) * 1996-05-08 1999-02-20 Коган Федор Исаакович Acoustic method of revealing track faults in process of train running along railway
UA13023U (en) * 2005-08-22 2006-03-15 East Ukrainian Volodymyr Dal N Device for detection of objects on the railroad track
RU2465517C1 (en) * 2011-07-08 2012-10-27 Олег Савельевич Кочетов Acoustic sprayer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011151206A (en) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6951132B2 (en) Rail and train monitoring system and method
EP3050774B2 (en) Railway systems using acoustic monitoring
US9908543B2 (en) System and method for inspecting a route during movement of a vehicle system over the route
US10850754B2 (en) Distributed fibre optic sensing for monitoring rail networks
RU2729135C1 (en) Evaluation unit for arrangement of sensors for railway monitoring, arrangement of sensors and corresponding method
KR101943666B1 (en) System and method for early train detection
US5446291A (en) Method for classifying vehicles passing a predetermined waypoint
RU2490153C1 (en) Method of remote detection of track conditions change ahead of running train
US20210253149A1 (en) Methods and systems for monitoring a transportation path with acoustic or vibration sensing
CN106741009A (en) A kind of rail foreign body intrusion monitoring method based on phase sensitive optical time domain reflectometer
RU2323120C1 (en) Method of and device for detecting passing of vehicle wheel along section of track
Kaynardag et al. A rail defect detection system based on laser Doppler vibrometer measurements
RU2511644C1 (en) Acoustic method of rail track failure detection
KR101401566B1 (en) Apparatus for mornitoring wheel abrasion device using three dimension laser with axle counter
JP7303154B2 (en) RAIL BREAK DETECTION DEVICE AND RAIL BREAK DETECTION METHOD
Entezami et al. Lineside and on-board monitoring techniques for infrastructure and rolling stock on high-speed lines
EP3910301B1 (en) Rail fracture decision system and method for deciding rail fracture using the same
RU2493992C1 (en) Method of control over railway mounted axles
RU2126339C1 (en) Acoustic method of revealing track faults in process of train running along railway
Aliev et al. Intelligent system of noise control of the technical condition of railroad tracks
RU2818020C1 (en) Rolling stock wheel pair defect control system
JP2022123664A (en) Rail breakage detection device and method for the same
UA133461U (en) METHOD OF DYNAMIC CONTROL OF THE STATE OF THE ROAD STRUCTURE
RU2697159C1 (en) Method of monitoring the technical condition of wheels of mobile composition during movement
Datta Topics on In-motion Non-contact Ultrasonic Structural Monitoringof Railroad Tracks

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140424