RU2713132C1 - Automated system for commercial inspection of trains and cars with a modular architecture (asko pv 3.0) - Google Patents
Automated system for commercial inspection of trains and cars with a modular architecture (asko pv 3.0) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713132C1 RU2713132C1 RU2018143177A RU2018143177A RU2713132C1 RU 2713132 C1 RU2713132 C1 RU 2713132C1 RU 2018143177 A RU2018143177 A RU 2018143177A RU 2018143177 A RU2018143177 A RU 2018143177A RU 2713132 C1 RU2713132 C1 RU 2713132C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- controller
- unit
- outputs
- cars
- television cameras
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
- B61L23/04—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains for monitoring the mechanical state of the route
- B61L23/041—Obstacle detection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
- B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
- B61L27/57—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or vehicle trains, e.g. trackside supervision of train conditions
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматики и телемеханики, осуществляющим комплексный контроль как коммерческого состояния движущегося железнодорожного состава и видеоконтроль сохранности, правильности размещения и крепления груза на открытом подвижном составе, исправности и сохранности бортов, крыш вагонов и цистерн, так и контроль состояния факторов, непосредственно влияющих на безопасность движения - выявление опасной с точки зрения устойчивости подвижного состава неравномерности распределения нагрузки на колесные пары, нарушений железнодорожного габарита, нарушений работы тормозной системы и исправности колесных пар, предельного износа и перегрева токосъемника.The invention relates to railway transport, in particular to automation and telemechanics devices, which carry out comprehensive monitoring of both the commercial condition of a moving train and video monitoring of the safety, proper placement and securing of cargo on an open rolling stock, serviceability and safety of the sides, roofs of cars and tanks, and control the state of factors directly affecting traffic safety - identifying non-uniformity dangerous from the point of view of stability of the rolling stock load distribution on wheelsets, railway gauge disturbances, brake system malfunctions and wheel pairs serviceability, maximum wear and overheating of the current collector.
Обеспечение безопасности и бесперебойности движения поездов является важнейшей технической задачей, решение которой возможно только за счет комплексного подхода к контролю подвижного состава. Известно, что основной причиной существенного нарушения графика движения поездов является сход вагонов с рельсов. Причиной этого могут являться природные условия, инфраструктурные факторы, неисправности подвижного состава и нарушения правил его загрузки, эксплуатационные нарушения. При этом наибольшую роль играют именно факторы, связанные с неисправностью подвижного состава (нарушения в работе тормозной системы, дефекты колесных тележек и колесных пар, нарушения прочности рам вагонов и др.) и нарушения правил его эксплуатации (нарушение правил загрузки, неравномерность загрузки сыпучего груза, несоблюдение габаритов загрузки и др.).Ensuring the safety and continuity of train traffic is the most important technical task, the solution of which is possible only through an integrated approach to rolling stock control. It is known that the main reason for a significant violation of the train schedule is the descent of cars from rails. The reason for this may be environmental conditions, infrastructural factors, malfunctions of rolling stock and violations of the rules for its loading, operational violations. In this case, it is the factors associated with the malfunction of the rolling stock (malfunctions in the braking system, defects in wheeled trolleys and wheelsets, violations of the strength of the frames of wagons, etc.) and violations of the rules for its operation (violation of the loading rules, uneven loading of bulk cargo, non-observance of loading dimensions, etc.).
В настоящее время достаточное развитие получили автоматизированные методы коммерческого осмотра подвижного состава при его заходе в парк прибытия, позволяющие проводить контроль в режиме реального времени. При этом представляется целесообразным как расширение номенклатуры оцениваемых параметров коммерческой сохранности грузов, так и дополнение существующих автоматизированных систем элементами проверки технического состояния единиц подвижного состава также в режиме реального времени. При этом одновременное выявление как нарушений правил загрузки (перегруз, неравномерность нагрузки на колеса, грубое нарушение габаритов загрузки и др.), так и неисправностей подвижного состава (перегрев букс, заклинивание колесных пар отдельных колесных тележек, недопустимое биение колес и трещины на них, запредельный износ токосъемников электровозов и др.) может значительно сократить число причин, нарушающих бесперебойность движения поездов.Currently, automated methods for the commercial inspection of rolling stock when it enters the arrival park have gained sufficient development, allowing real-time monitoring. At the same time, it seems appropriate to expand the range of estimated parameters for the commercial safety of goods, and to supplement existing automated systems with elements for checking the technical condition of rolling stock units also in real time. In this case, the simultaneous detection of both violations of the loading rules (overload, uneven load on the wheels, gross violation of the loading dimensions, etc.) and malfunctions of the rolling stock (overheating of the axle boxes, jamming of the wheelsets of individual wheeled trolleys, unacceptable runout of the wheels and cracks on them, is beyond wear of current collectors of electric locomotives, etc.) can significantly reduce the number of reasons that violate the uninterrupted operation of trains.
В настоящее время известны различные технические средства для коммерческого контроля составов - контроля сохранности и правильности загрузки подвижного состава. Например, известно устройство для выявления наличия негабаритности груза подвижного состава, содержащее две опоры, расположенные по обе стороны рельсового полотна, датчик наличия состава, счетчик вагонов, фотоэлектрические датчики контроля габарита подвижного состава, каждый из которых состоит из излучателя, оптической системы, отражателя и фотоприемника, блок сопряжения, входы которого связаны с выходами фотоэлектрических каналов, блок памяти и регистратор (Авторское свидетельство СССР №1799773, кл. В61K 9/02, 1993).At present, various technical means are known for the commercial control of trains — the safety and correct loading of rolling stock. For example, a device is known for detecting the presence of oversized cargo of rolling stock, containing two supports located on both sides of the rail track, a gauge for the presence of a train, a wagon counter, photoelectric sensors for monitoring the size of the rolling stock, each of which consists of a radiator, an optical system, a reflector and a photodetector , a coupler, the inputs of which are connected to the outputs of the photovoltaic channels, a memory unit and a recorder (USSR Author's Certificate No. 1799773,
Устройство позволяет регистрировать наличие нарушений допустимых габаритов погрузки, способных привести к нарушению условий безопасности движения, однако не решает вопросов визуального контроля технического и коммерческого состояния поездов и вагонов, а также автоматизированной оценки технического состояния подвижного состава, в частности, колесных тележек и токосъемника локомотива. Кроме того, следует отметить, что в устройстве используются оптико-электронные датчики, работающие на отражение и снабженные дополнительными конструктивными узлами, такими как отражатель и автономная оптическая система, что снижает надежность устройства. Указанные датчики ненадежно работают в условиях атмосферных явлений (туман, солнечная засветка, наличие засветок от прожекторов и др.). The device allows to detect the presence of violations of the permissible loading dimensions, which can lead to a violation of traffic safety conditions, however, it does not solve the problems of visual monitoring of the technical and commercial condition of trains and wagons, as well as automated assessment of the technical condition of rolling stock, in particular, wheeled bogies and locomotive current collector. In addition, it should be noted that the device uses optoelectronic sensors that work on reflection and are equipped with additional structural components, such as a reflector and an autonomous optical system, which reduces the reliability of the device. These sensors do not work reliably in atmospheric conditions (fog, sun exposure, the presence of light from spotlights, etc.).
Известен способ и система дистанционного контроля сохранности грузов в движущемся железнодорожном составе, предназначенный для обеспечения возможности оперативного обнаружения факта несанкционированного доступа в движущемся железнодорожном составе. В парке прибытия производится внешний осмотр подвижного состава посредством неподвижных телекамер общего и детального осмотра (патент RU 2138077 C1, G08В 13/196).A known method and system for remote monitoring of the safety of goods in a moving train, designed to enable the rapid detection of unauthorized access in a moving train. In the arrival park, an external inspection of the rolling stock is carried out by means of fixed television cameras of general and detailed inspection (patent RU 2138077 C1, G08B 13/196).
Недостаток устройства заключается в том, что при визуальном наблюдении подвижного состава в реальном масштабе времени оператор может наблюдать только перспективное изображение поезда (в частности, крыши движущегося вагона), формируемое камерой общего обзора. С телекамеры детального обзора производят непрерывную запись изображения быстро перемещающихся в ее поле зрения объектов поиска, которые не могут быть непосредственно обнаружены оператором визуально. Распознают отклонения образа наблюдаемого объекта от исходного состояния путем его сравнения с эталонным образом, а по результатам сравнения судят о сохранности груза. Эталонный образ контролируемого состава предварительно создают в парке отправления, произведя видеозапись подвижного состава в идентичных условиях движения, который затем передают в парк прибытия до прихода наблюдаемого объекта. Кроме того, устройство не позволяет производить контроль негабаритности погрузки вагонов на подвижном составе для безопасного передвижения железнодорожного транспорта, а также не решает вопросов визуального контроля технического и коммерческого состояния поездов и вагонов, а также оценки технического состояния подвижного состава, в частности, колесных тележек и токосъемника локомотива.The disadvantage of this device is that when visually observing the rolling stock in real time, the operator can only observe a perspective image of a train (in particular, the roof of a moving car), formed by a general camera. A detailed survey camera continuously records images of search objects moving rapidly in its field of view, which cannot be directly detected by the operator visually. Deviations of the image of the observed object from the initial state are recognized by comparing it with the reference image, and the safety of the cargo is judged by the results of the comparison. The reference image of the controlled composition is preliminarily created in the departure park by video recording the rolling stock under identical traffic conditions, which are then transferred to the arrival park before the arrival of the observed object. In addition, the device does not allow oversized loading of cars on rolling stock to be controlled for the safe movement of railway transport, and also does not solve the problems of visual monitoring of the technical and commercial condition of trains and cars, as well as assessing the technical condition of rolling stock, in particular, wheeled trolleys and current collectors locomotive.
Известно устройство для автоматизированного выявления и регистрации нарушения габаритов погрузки подвижного состава при одновременном наблюдении состава сверху, содержащее датчик начала состава и П-образные ворота, установленные над рельсовым путем, со смонтированными на них пятью датчиками контроля габарита подвижного состава в виде образованных источником света и фотоприемником оптоэлектронных каналов, проложенных по контуру очертания максимально допустимого габарита состава, датчиком счета вагонов, телекамерой, шарнирно закрепленной на перекладине ворот и связанной по радиоканалу посредством блока сопряжения с местом оператора, содержащим видеомагнитофон, персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ) и блок индикации (RU 2066282 С1, В61K 9/02).A device is known for the automated detection and registration of violations of the loading dimensions of rolling stock while simultaneously observing the train from above, comprising a start gauge and U-shaped gates mounted above the rail, with five sensors for monitoring the rolling stock dimensions mounted on them in the form of a light source and a photodetector optoelectronic channels laid along the contour of the outline of the maximum permissible composition, with a wagon count sensor, a television camera, articulated captured on the crossbar of the gate and connected by radio through an interface unit with the operator’s seat containing a VCR, personal computer (PC) and indication unit (RU 2066282 C1,
Недостатки устройства состоят в следующем:The disadvantages of the device are as follows:
- необходима установка дополнительных опор для размещения оптоэлектронного датчика начала состава;- it is necessary to install additional supports to accommodate the optoelectronic sensor of the beginning of the composition;
- имеет место неточность счета вагонов из-за наличия в составе вагонов различного типа и назначения (например, возможен двойной счет одного вагона, когда вагон без бортов и несколько грузов на нем сконцентрированы на ограниченных участках пола вагона, что приводит к замыканию светового потока датчика счета вагонов); - there is an inaccuracy in the counting of wagons due to the presence of different types and purposes of the wagons (for example, a double counting of one wagon is possible when a wagon without sideboards and several loads on it are concentrated in limited sections of the wagon floor, which leads to the closure of the light flux of the counting sensor wagons);
- установленная на перекладине П-образных ворот одна телекамера не обеспечивает возможность осмотра бортов вагонов, из-за чего не решается вопрос визуального контроля технического и коммерческого состояния поверхностей поездов и вагонов;- one television camera mounted on the crossbar of the U-shaped gate does not provide an opportunity to inspect the sides of the cars, which does not solve the issue of visual control of the technical and commercial condition of the surfaces of trains and cars;
- запись видеоизображения с камеры ведется на аналоговый видеомагнитофон, что снижает надежность устройства;- video from the camera is recorded on an analog video recorder, which reduces the reliability of the device;
- устройство не позволяет оценить равномерность нагрузки на колеса вагонов и выявить недопустимую с точки зрения безопасности движения неравномерность нагрузки на колеса;- the device does not allow to assess the uniformity of the load on the wheels of the cars and identify unacceptable from the point of view of traffic safety uneven load on the wheels;
- не оценивается техническое состояние подвижного состава, в частности, колес и тормозов колесных тележек, а также токосъемника локомотива. - the technical condition of the rolling stock, in particular, wheels and brakes of wheeled bogies, as well as the locomotive current collector, is not evaluated.
Известна автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов (АСКО ПВ) по патенту RU 2252170 C1, B61K 9/02. Указанная система содержит оптоэлектронный датчик начала состава и установленную над рельсовым путем П-образную несущую конструкцию, на которой размещены телевизионная камера, предназначенная для получения изображения крыши вагонов, девять оптоэлектронных датчиков контроля габаритности погрузки вагонов, оптоэлектронный датчик счета вагонов, при этом выходы датчиков связаны с входами блока индикации и согласования, выход блока индикации и согласования связан с входом ПЭВМ автоматизированного рабочего места оператора, к выходу которой подключен монитор. Кроме того, имеются оптоэлектронный датчик счета колесных пар, три дополнительных телевизионных камеры, предназначенные для получения изображений левого и правого бортов вагонов, а также контроля пломб люков цистерн, и прожекторы, при этом датчики контроля габаритности погрузки вагонов установлены на несущей конструкции с возможностью совместного контроля границ совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава, оптоэлектронный датчик начала состава, оптоэлектронный датчик счета колесных пар, телевизионные камеры левого и правого бортов вагонов закреплены на опорах, телевизионная камера контроля пломб люков цистерн - на ригеле, а прожекторы - на опорах и ригеле несущей конструкции, выходы всех телевизионных камер связаны с видеовходами ПЭВМ, выходы дополнительных датчиков контроля габаритности погрузки вагонов и датчика счета колесных пар связаны с соответствующими входами блока индикации и согласования, подключенного управляющим входом к выходу ПЭВМ, блок индикации и согласования выполнен с возможностью работы в автономном режиме.Known automated system for the commercial inspection of trains and wagons (ASKO PV) according to patent RU 2252170 C1,
К недостаткам устройства относится недостаточный объем информации о коммерческой сохранности грузов в составе, т.к.: The disadvantages of the device include the lack of information on the commercial safety of goods in the composition, because:
- не обеспечивается контроль и визуализация повреждений рам вагонов и хребтовых рам вагонов-хопперов;- control and visualization of damage to carriages frames and spinal frames of hopper cars is not ensured;
- оценка соответствия габаритов вагонов железнодорожному габариту осуществляется при помощи комплекта оптоэлектронных датчиков, требующих точной юстировки их составных частей - излучателей и фотоприемников, причем их юстировка может быть нарушена при проведении работ по ремонту и обслуживанию пути;- assessment of the conformity of the wagon dimensions to the railway dimension is carried out using a set of optoelectronic sensors that require accurate alignment of their components — emitters and photodetectors, and their alignment may be impaired during repair and maintenance of the track;
- не могут быть автоматически выявлены проломы, крупные вмятины и т.п.; - breaks, large dents, etc. cannot be automatically detected;
- не обеспечивается оценка равномерности нагрузки на колеса вагонов, не выявляются вызванные смещением сыпучего груза, недопустимые с точки зрения безопасности движения, неравномерности нагрузки на колеса;- it does not provide an assessment of the uniformity of the load on the wheels of the cars, does not reveal caused by the displacement of bulk cargo, unacceptable from the point of view of traffic safety, uneven load on the wheels;
- не оценивается техническое состояние подвижного состава, в частности, колес и тормозов колесных тележек, а также токосъемника локомотива. - the technical condition of the rolling stock, in particular, wheels and brakes of wheeled bogies, as well as the locomotive current collector, is not evaluated.
Аналогичными недостатками обладает и выбранная за прототип автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов по евразийскому патенту 008682, МПК B61K 9/02. Указанная система содержит установленную над рельсовым путем П-образную несущую конструкцию, на которой размещены четыре телевизионные камеры, предназначенные для получения изображений левого борта вагона, правого борта вагона, крыши вагона и контроля наличия пломб на люках цистерн, оптоэлектронные датчики контроля границ совмещенного зонального габарита погрузки и габарита подвижного состава, оптоэлектронные датчики определения начала состава, счета вагонов и счета колесных пар, а также прожекторы, причем выходы всех телевизионных камер связаны с видеовходами ПЭВМ, установленной на автоматизированном рабочем месте оператора, выходы всех оптоэлектронных датчиков связаны с соответствующими входами блока индикации и согласования, выполненного как для работы в автономном режиме, так и под управлением ПЭВМ, управляющий вход и выход блока индикации и согласования связаны с последовательными портами ПЭВМ, к выходу которой подключен монитор. Кроме того, имеются весовой рельс с закрепленными на нем весоизмерительными приборами, предназначенный для автоматического весового контроля и выявления при движении поезда общего, продольного и поперечного перегруза вагонов, а также определения скорости состава при взвешивании, тепловизионная камера, предназначенная для получения цифровых термографических данных и формирования термографических изображений бортов вагонов и цистерн с целью контроля уровня налива цистерн, равномерности и полноты загрузки вагонов, устройство автоматического распознавания инвентарных номеров вагонов, при этом весовой рельс установлен в створе П-образной несущей конструкции, тепловизионная камера закреплена на опоре несущей конструкции, выходы весоизмерительных приборов, закрепленных на весовом рельсе, связаны с соответствующими входами мультипортовой платы ПЭВМ, которая расположена на автоматизированном рабочем месте оператора, а выход тепловизионной камеры связан с входом порта Fire Wire ПЭВМ. При этом устройство автоматического распознавания инвентарных номеров вагонов выполнено на базе микропроцессорного устройства ПЭВМ с возможностью автоматического определения инвентарных номеров, выявления несоответствия между данными натурного листа и распознанными инвентарными номерами и формирования списка инвентарных номеров с привязкой к порядковому номеру вагона.Similar disadvantages are possessed by the automated system of commercial inspection of trains and wagons selected for the prototype according to the Eurasian patent 008682, IPC B61K 9/02. The specified system contains a U-shaped load-bearing structure mounted above the rail, on which four television cameras are located, designed to receive images of the left side of the car, the right side of the car, the roof of the car and the presence of seals on the hatches of tanks, optoelectronic sensors for monitoring the boundaries of the combined zonal loading dimension and the size of the rolling stock, optoelectronic sensors for determining the beginning of the composition, counting the cars and counting the wheelsets, as well as searchlights, and the outputs of all television cameras are connected to the video inputs of the PC installed on the operator’s workstation, the outputs of all optoelectronic sensors are connected to the corresponding inputs of the display and matching unit, which is designed both for stand-alone operation and under the control of the PC, the control input and output of the display and matching unit are connected with serial ports of the PC to the output of which a monitor is connected. In addition, there is a weight rail with weight measuring devices fixed on it, designed for automatic weight control and detection of the total, longitudinal and transverse overload of cars during train movement, as well as determining the composition speed during weighing, a thermal imaging camera designed to receive digital thermographic data and generate thermographic images of the sides of wagons and tanks in order to control the level of tank loading, uniformity and completeness of loading of wagons, automatic device recognition of inventory numbers of cars, while the weight rail is installed in the alignment of the U-shaped load-bearing structure, the thermal imaging camera is mounted on the support of the load-bearing structure, the outputs of the weight measuring devices mounted on the weight rail are connected to the corresponding inputs of the multiport PC board, which is located on an automated workstation operator, and the output of the thermal imaging camera is connected to the input of the PC Fire Wire port. Moreover, the device for automatic recognition of inventory numbers of cars is made on the basis of a microprocessor-based PC device with the ability to automatically determine inventory numbers, identify inconsistencies between the data of the full-scale sheet and recognized inventory numbers, and create a list of inventory numbers with reference to the serial number of the car.
Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей прототипа за счет устранения перечисленных выше недостатков. The aim of the invention is to expand the functionality of the prototype by eliminating the above disadvantages.
Указанная цель изобретения достигается тем, что наряду с имеющимися в прототипе:The specified objective of the invention is achieved by the fact that, along with those available in the prototype:
- установленной над рельсовым путем П-образной несущей конструкцией, на которой размещены четыре телевизионные камеры, выходы которых связаны с видеовходами, установленной на автоматизированном рабочем месте оператора ПЭВМ с монитором, а выходы первой и второй телевизионных камер дополнительно соединены с первым контроллером автоматического распознавания инвентарных номеров вагонов, связанным через мультипортовую плату с входом ПЭВМ;- a U-shaped supporting structure mounted above the rail track, on which four television cameras are located, the outputs of which are connected to video inputs installed on the PC operator’s workstation with a monitor, and the outputs of the first and second television cameras are additionally connected to the first controller for automatic recognition of inventory numbers wagons connected through a multiport board with a PC input;
- первой тепловизионной камерой, предназначенная для получения цифровых термографических данных и формирования термографических изображений бортов цистерн и вагонов с целью контроля уровня налива цистерн, равномерности и полноты загрузки вагонов, связанной через мультипортовую плату со входом ПЭВМ,- the first thermal imaging camera, designed to obtain digital thermographic data and the formation of thermographic images of the sides of the tanks and wagons in order to control the level of filling of the tanks, the uniformity and completeness of the loading of wagons connected through a multiport board with the input of the PC,
дополнительно имеются:additionally available:
- размещенные на нижних частях противоположных опор несущей конструкции две встречно ориентированные пятая и шестая телевизионные камеры контроля колесных тележек, рам вагонов и считывания номеров рам вагонов, выходы которых непосредственно соединены с первым контроллером, а через мультипортовую плату - с видеовходами ПЭВМ;- located on the lower parts of the opposite supports of the supporting structure, two counter-oriented fifth and sixth television cameras for monitoring wheeled carts, car frames and reading carriage frame numbers, the outputs of which are directly connected to the first controller, and through the multiport board, to the PC video inputs;
- расположенная на опоре, на уровне осей колесных тележек вторая тепловизионная камера контроля работы тормозной системы подвижных единиц состава, выход которой непосредственно связан со вторым контроллером определения перегрева, также связанным с выходом первой тепловизионной камеры, а через мультипортовую плату - с видеовходом ПЭВМ, при этом выход второго контроллера через мультипортовую плату также связан с ПЭВМ, а первая тепловизионная камера выполнена высокоразрешающей и закреплена на отдельной опоре, вынесенной за габариты П-образной несущей конструкции с целью полного обзора вагона по высоте для контроля как уровня налива, так и перегрева колесных пар;- located on the support, at the level of the axles of the wheeled carts, the second thermal imaging camera for monitoring the operation of the brake system of moving units, the output of which is directly connected to the second controller for determining overheating, also connected to the output of the first thermal imaging camera, and through the multiport board with the video input of the PC, the output of the second controller through the multiport board is also connected to the PC, and the first thermal imaging camera is made of high resolution and mounted on a separate support, made outside the dimensions of ase the supporting structure for the full review of the car height to control both the level of loading and overheating of wheel pairs;
- расположенные соответственно на противоположных опорах и поперечине несущей конструкции три сканирующих лазерных дальномера контроля негабаритности загрузки и контроля повреждений стенок и крыш вагонов, плоскости сканирования которых расположены вертикально, выходы которых через мультипортовую плату соединены с ПЭВМ;- three scanning laser range finders, respectively located on opposite supports and the cross-section of the supporting structure, for monitoring oversized loading and controlling damage to the walls and roofs of cars, the scanning planes of which are arranged vertically, the outlets of which are connected to a PC through a multiport board;
- три однолучевых лазерных дальномера дублирования контроля предельно допустимого негабарита погрузки подвижного состава, выходы которых через мультипортовую плату соединены с ПЭВМ, при этом один из них расположен на боковой опоре, а два - на поперечине П-образной несущей конструкции;- three single-beam laser rangefinders of duplication of control of the maximum permissible oversized loading of rolling stock, the outputs of which are connected to the PC through the multiport board, one of them located on the side support, and two on the cross-section of the U-shaped load-bearing structure;
- датчики деформации, расположенные по длине каждого из находящихся под П-образной несущей конструкцией рельсов в межшпальных пространствах последовательно, выходы датчиков деформации связаны с третьим контроллером оценки информации с датчиков деформации, содержащим блок записи информации о деформации рельса в месте установки каждого датчика деформации при прохождении колесом колесной тележки, выходы указанного блока записи соединены с входящими в указанный контроллер блоком выявления перегруза колесной пары, блоком выявления опасного смещения груза по ширине вагона, блоком определения неисправной колесной пары, причем выходы указанных блоков через мультипортовую плату соединены с ПЭВМ;- strain gauges located along the length of each of the rails under the U-shaped load-bearing structure in the inter-sleepers spaces in series, the outputs of the strain gauges are connected to the third controller for evaluating information from strain gauges containing a rail strain information recording unit at the location of each strain gauge during passage a wheel of a wheeled trolley, the outputs of the indicated recording unit are connected to the wheel pair overload detection unit entering the specified controller, the hazard detection unit the load is displaced along the width of the car, by a unit for determining a faulty wheel pair, and the outputs of these blocks are connected to a personal computer through a multiport board;
- расположенные горизонтально на верхних частях противоположных опор несущей конструкции и ориентированные встречно по отношению к направлению движения состава седьмая и восьмая телевизионные камеры и третья тепловизионная камера, при этом выходы указанных телевизионных камер через четвертый контроллер определения критического износа тугоплавкой вставки токосъемника, содержащий последовательно соединенные блок селекции изображений, блок записи телевизионных изображений, блок распознавания изображения тугоплавкой вставки, блок измерения длины и высоты тугоплавкой вставки, блок определения соотношения длины и высоты тугоплавкой вставки и блок сравнения, соединен через мультипортовую плату со входом ПЭВМ, а выход третьей тепловизионной камеры через пятый контроллер определения перегрева токоприемника и мультипортовую плату соединен со входом ПЭВМ. - the seventh and eighth television cameras and the third thermal imaging camera located horizontally on the upper parts of the opposite supports of the supporting structure and oriented opposite to the direction of movement of the composition, while the outputs of these television cameras through the fourth controller for determining critical wear of the refractory insert of the current collector, containing a selection block connected in series image recording unit, television image recording unit, image recognition unit refractory insert, unit Measurements of the length and height of the insert of refractory block determining the ratio of length and height of the refractory insert and comparing unit is connected through a multiport board PC with the input and the output of the third through fifth thermal camera controller determining overheating of the susceptor and a multiport board connected to the input of the PC.
Сущность изобретения поясняется чертежом, приведенным на фигуре. На указанной фигуре приняты следующие обозначения:The invention is illustrated by the drawing shown in the figure. The following notation is used on this figure:
ДД - датчик деформацииDD - strain gauge
ОЛД - однолучевой лазерный дальномер;OLD - single beam laser range finder;
СЛД - сканирующий лазерный дальномер;SLD - scanning laser range finder;
ТК - телевизионная камера; TK - television camera;
ТПВ - тепловизионная камера.TPV - thermal imaging camera.
Автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов с модульной архитектурой (АСКО ПВ 3.0), построение которой показано на фигуре, содержит установленную над рельсовым путем П-образную несущую конструкцию 1, на которой размещены восемь телевизионных камер 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Первая 2 и вторая 3 телевизионные камеры размещены на опорах П-образной несущей конструкции 1 и предназначены для получения изображений левого и правого бортов вагона и формирования изображений инвентарных номеров вагонов. Третья 4 и четвертая 5 телевизионные камеры размещены на поперечине П-образной несущей конструкции 1 и предназначены для получения изображений крыш вагонов и контроля наличия пломб на люках цистерн. Встречно ориентированные пятая 6 и шестая 7 телевизионные камеры размещены на нижних частях противоположных опор П-образной несущей конструкции 1 и предназначены для контроля колесных тележек и считывания инвентарных номеров на рамах вагонов. Ориентированная встречно по отношению к направлению движения состава седьмая и восьмая телевизионные камеры 8 и 9 расположены на верхних частях противоположных опор П-образной несущей конструкции 1 и предназначены для формирования изображений твердосплавной вставки токоприемника локомотива. Выходы всех телевизионных камер через мультипортовую плату 10 связаны с видеовходами, установленной на автоматизированном рабочем месте оператора ПЭВМ 11 с монитором 12. Выходы первой 2 и второй 3 телевизионных камер дополнительно соединены с первым контроллером 13 автоматического распознавания инвентарных номеров вагонов, связанным через мультипортовую плату 10 с входом ПЭВМ 11. Имеются установленные на рельсах 14 и 15, находящихся в створе П-образной несущей конструкции 1, расположенные в межшпальных пространствах датчики деформации 16. При этом выходы датчиков деформации 16, закрепленных на рельсах 14 и 15, через мультипортовую плату 10 связаны с соответствующими входами ПЭВМ 11. Кроме того, имеются три тепловизионных камеры 17, 18 и 19. Первая тепловизионная камера 17 выполнена высокоразрешающей, закреплена на отдельной опоре 20, вынесенной за габариты П-образной несущей конструкции 1 и предназначена для осмотра единиц подвижного состава по всей высоте и получения цифровых термографических данных и формирования термографических изображений бортов цистерн и вагонов с целью контроля уровня налива цистерн, равномерности и полноты загрузки вагонов сыпучими грузами, контроля работы тормозной системы и связана со вторым контроллером 21, а через мультипортовую плату 10 со входом ПЭВМ 11. Расположенная на опоре П-образной несущей конструкции 1 на уровне осей колесных тележек вторая тепловизионная камера 18 предназначена для контроля работы тормозной системы подвижных единиц состава. Ее выход непосредственно связан со вторым контроллером 21 определения перегрева, а через мультипортовую плату 10 - с видеовходом ПЭВМ 11, при этом выход второго контроллера 21 через мультипортовую плату 10 также связан с ПЭВМ 11. Указанная тепловизионная камера 18 имеет относительно небольшое линейное поле зрения, т.к. находится вблизи вагона из-за ограниченного расстояния между железнодорожными путями при двухпутном движении и может иметь меньшую по сравнению с тепловизионной камерой 17 разрешающую способность. Ориентированная встречно по отношению к направлению движения состава расположенная на поперечине П-образной несущей конструкции 1 третья тепловизионная камера 19 предназначена для контроля перегрева тугоплавкой вставки токосъемника. Ее выход непосредственно связан с пятым контроллером 22 определения перегрева тугоплавкой вставки токоприемника, а через мультипортовую плату 10 - с видеовходом ПЭВМ 11, при этом выход пятого контроллера 22 через мультипортовую плату 10 также связан с ПЭВМ 11. The automated system for commercial inspection of trains and wagons with modular architecture (ASKO PV 3.0), the construction of which is shown in the figure, contains a U-shaped load-bearing structure 1 mounted above the rail, on which eight
Имеются три однолучевых лазерных дальномера 23, 24 и 25 контроля соответствия негабарита погрузки, выходы которых через мультипортовую плату 10 соединены с ПЭВМ 11. Имеются расположенные соответственно на противоположных опорах и поперечине П-образной несущей конструкции 1 три сканирующих лазерных дальномера 26, 27, 28, обеспечивающие возможность построения картин боковых и верхней поверхностей крытых единиц подвижного состава, моделей размещения грузов на открытом подвижном составе и служащие для контроля негабаритности загрузки и контроля повреждений стенок и крыш вагонов. Плоскости сканирования лазерных дальномера 26, 27, 28 расположены вертикально, а их выходы через мультипортовую плату 10 соединены с ПЭВМ 11. При этом три однолучевых лазерных дальномера 23, 24 и 25 дублируют работу сканирующих лазерных дальномеров 26, 27, 28 при выявлении грубых, предельных нарушениях габаритности подвижного состава, требующих немедленной остановки.There are three single-beam
Расстояние между расположенными на каждом из рельсов 14 и 15 соседними датчиками давления 16 одинаковы. В опытном образце заявляемого устройства расстояние между крайними датчиками давления 16 (длина рельса, на которой расположены датчики давления 16) примерно равно утроенной длине окружности колеса колесной тележки, а количество датчиков 16 на каждом рельсе равно восьми. При этом при перекатывании колеса по рельсу на каждый из датчиков давления 16 воздействуют различные участки обода колеса, расположенные по колесу через одинаковые угловые расстояния, чем обеспечивается возможность оценки степени одинаковости нагрузки на разные части обода колеса. При исправном колесе (отсутствие биения обода, трещин на ободе или плоских выработок) давление колеса при последовательном прохождении им всех датчиков давления 16 будет одинаково, а при симметричной загрузке вагона давление на соответствующих датчиках давления 16, расположенных на рельсах 14 и 15, будет одинаковым. Выходы датчиков давления 16 связаны с третьим контроллером 29 оценки информации с датчиков давления 16. Контроллер 29 включает блок 30 записи информации о давлении колеса на каждый датчик давления 16 при качении колесом по рельсам 14 и 15. Выходы блока 30 соединены с входящими в указанный контроллер 29 блоком выявления перегруза колесной пары 31, блоком выявления опасного смещения груза по ширине вагона 32, блоком определения неисправной колесной пары 33. Выходы указанных блоков 31-33 через мультипортовую плату 10 соединены с ПЭВМ 11.The distance between the
Выходы ориентированных встречно по отношению к направлению движения состава седьмой и восьмой телевизионных камер 8 и 9 формирования изображения твердосплавной вставки токоприемника локомотива через четвертый контроллер 34 определения критического износа тугоплавкой вставки токосъемника, содержащий последовательно соединенные блок селекции изображения 35, блок записи телевизионных изображений 36, блок 37 распознавания изображения тугоплавкой вставки, блок 38 измерения длины и высоты тугоплавкой вставки, блок 39 определения соотношения длины и высоты тугоплавкой вставки и блок 40 сравнения соединен через мультипортовую плату 10 со входом ПЭВМ 11.The outputs oriented opposite to the direction of movement of the composition of the seventh and
При реализации устройства могут быть использованы следующие технические решения.When implementing the device, the following technical solutions can be used.
П-образная несущая конструкция 1 аналогична несущей конструкции, используемой в габаритных воротах, в частности, в комплексе коммерческого осмотра грузов АСКО ПВ производства ПК НПК «Автоматизация». В качестве телевизионных камер 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9 можно использовать камеры на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС-матриц), размещенные в герметичных термостатированных кожухах. В качестве мультипортовой платы 10 можно использовать платы серий CP-114EL/CP-114EL-I, CP-118E-A-I/CP-138E-A-I, СР-132EL/CP-132EL-I или им подобные. В качестве ПЭВМ 11 можно использовать сервер с соответствующим программным обеспечением и многоканальным видеовходом, обеспечивающим видеозахват телевизионного сигнала. Монитор 12 - жидкокристаллический монитор, например, типа ВМЦ - 38.8 со встроенным динамиком. U-shaped load-bearing structure 1 is similar to the load-bearing structure used in dimensional gates, in particular, in the complex of commercial inspection of cargoes of ASKO PV produced by PK NPK Automation. As
Программное обеспечение ПЭВМ 11 обеспечивает, в частности, выполнение следующих функций:PC software 11 provides, in particular, the following functions:
- прием информации о количестве локомотивов в составе по локальной сети от автоматизированной системы управления сортировочной станции; - receiving information on the number of locomotives in the composition on the local network from the automated control system of the sorting station;
- прием информации о негабаритностях погрузки вагонов;- receiving information on oversized loading of wagons;
- протоколирование данных о проходящих составах; - recording data on passing trains;
- отображение на экране ПЭВМ оператора негабаритностей проходящего подвижного состава;- display on the PC screen of the operator of the oversized passing rolling stock;
- фиксация начала состава, промежутков между вагонами и негабаритности, а также несовпадения информации о прохождении в контрольном створе П-образной несущей конструкции промежутка между вагонами, получаемой от сканирующих лазерных дальномеров 26, 27 и 28 и при обработке видеоизображений с пятой и шестой телевизионных камер 6 и 7; - fixing the beginning of the train, the gaps between the cars and oversize, as well as the mismatch of information about the passage in the control section of the U-shaped supporting structure of the gap between the cars received from the scanning
- вывод на экран монитора 12 изображений проходящего состава со всех телекамер и тепловизионных камер одновременно (режим «полиэкран») или с любой камеры в полноэкранном режиме в зависимости от выбора оператора; - output to the monitor screen of 12 images of the passing composition from all television cameras and thermal imaging cameras at the same time ("split screen" mode) or from any camera in full screen mode depending on the choice of the operator;
- запись на жесткий диск сжатого (компрессированного) видеоизображения от всех телевизионных и тепловизионных камер; - Recording on the hard disk compressed (compressed) video from all television and thermal imaging cameras;
- хранение архива видеоизображений, ограниченного емкостью жесткого диска; - storage of the archive of video images limited by the capacity of the hard disk;
- просмотр видеоархива на экране ПЭВМ оператора в однооконном или полиэкранном режимах; - viewing the video archive on the operator’s PC screen in single-window or multi-screen modes;
- воспроизведение записанного видеоряда с заданной скоростью в прямом и обратном направлении;- playback of the recorded video at a given speed in the forward and reverse directions;
- покадровый просмотр и режим стоп-кадра;- frame-by-frame viewing and freeze frame mode;
- поиск видеоинформации по времени прохождения состава, номеру состава, порядковому номеру вагона;- search for video information by train transit time, train number, train serial number;
- вывод на экран контуров поперечного сечения вагонов состава для их детального анализа. - display on the screen of the contours of the cross section of the wagons for their detailed analysis.
Контроллеры 13, 21, 22, 29, 34 могут быть реализованы на основе модульных ЭВМ.
В качестве однолучевых лазерных дальномеров 23, 24, 25 можно использовать дальномеры непрерывного действия с цифровым выходом, например, BOSCH GLM 80. В качестве сканирующих лазерных дальномеров 26, 27, 28 можно использовать устройства фирмы «HOKUYO» (Япония), например, сканирующий лазерный дальномер UXM-30LX-EW, обеспечивающий измерение расстояний до 30 м с точностью 1 мм при угле сканирования 190°. Указанный сканирующий лазерный дальномер имеет встроенный вычислитель. Указанный дальномер позволяет формировать цифровой контур вагона за счет использования встроенного в него вычислителя, обеспечивающего в режиме сканирования в одной плоскости формирование среза рельефа сканируемой поверхности, а при сканировании в объеме - формирование рельефной картины охватывающей дальномер поверхности. Кроме того в ряде случаев могут быть использованы многолучевые лазерные дальномеры, например фирмы Velodune, работающие в нескольких плоскостях. При этом встроенный вычислитель дальномера потенциально позволяет определять скорость и направление движения поезда. As single-
В качестве датчиков давления 16 можно использовать тензорезисторные датчики ООО «Статера» (Россия, г. Ростов-на-Дону), изготавливаемые по патенту РФ №2349874. Опытным путем установлено, что оптимальное количество датчиков давления 16 на каждом рельсе равно восьми.As
В качестве тепловизионных камер 17, 18 и 19 можно использовать тепловизоры на микроболометрических матрицах с цифровой обработкой изображений.As
При реализации цели изобретения заявляемая система работает следующим образом.When realizing the purpose of the invention, the claimed system works as follows.
Оператор, получив информацию о приближении состава к зоне контроля, вводит в ПЭВМ 11 данные о количестве локомотивов в составе и номер состава или указанные данные передаются на ПЭВМ 11 по локальной сети от автоматизированной системы управления станции автоматически. При входе состава в зону контроля локомотив пересекает лучи от сканирующих лазерных дальномеров 26, 27, 28, каждый из которых может играть роль датчика начала состава и датчика промежутков между вагонами, при этом информация о пересечении луча поступает в ПЭВМ 11, которая начинает запись видеоинформации с телекамер 2-7 на жесткий диск ПЭВМ 11. При этом на мониторе 12 в режиме «полиэкран» отображается информация от всех, либо от выбранных оператором телекамер. ПЭВМ 11 осуществляет счет вагонов в зоне контроля по перекрытию лучей сканирующих лазерных дальномеров 26, 27, 28 (или одного из них, выбранного в качестве датчика начала состава и промежутков между вагонами) и формирует номер вагона, значение которого воспроизводится на экране монитора 12 и привязывается к видеофайлам, поступающим в данный момент для хранения на жестком диске ПЭВМ 11. При этом увеличиваются показания счетчика порядкового номера вагона, формируемые на экране монитора 12 и одновременно идентифицируется тип проверяемого вагона, исходя из последовательности вагонов в поезде, записанной в памяти ПЭВМ 11. The operator, having received information about the approach of the train to the control zone, enters into PC 11 data on the number of locomotives in the train and the train number or the specified data is transferred to the PC 11 via the local network from the station's automated control system. When the train enters the control zone, the locomotive crosses the rays from the
При движении состава телевизионные камеры 2 и 3 формируют изображения боковых поверхностей единиц подвижного состава, позволяя оператору выявлять проломы, вмятины, открытые ворота и двери. Одновременно видеосигналы с указанных камер используются в первом контроллере 13 автоматического распознавания инвентарных номеров вагонов. Инвентарные номера вагонов поступают в ПЭВМ 11, которая выявляет несоответствие между данными натурного листа и распознанными инвентарными номерами и обеспечивает формирование списка инвентарных номеров с привязкой к порядковому номеру вагона. Телевизионные камеры 4 и 5 формируют изображения соответственно поверхностей крыш единиц подвижного состава (телевизионная камера 4 с относительно широким углом зрения) и пломб на люках цистерн (телевизионная камера 5 с относительно узким углом зрения).When the composition moves,
При движении состава телевизионные камеры 6 и 7 формируют изображения боковых поверхностей колесных тележек и колес колесных пар, участков рам вагонов, а также пломб на люках вагонов-хопперов, позволяя оператору выявлять их видимые повреждения. Изображения с указанных телевизионных камер также записываются в память ПЭВМ 11. Одновременно видеоизображения колесных тележек, подаваемые на ПЭВМ 11, распознаются в ПЭВМ 11 при помощи соответствующего программного обеспечения, в результате чего осуществляется счет тележек и формируется информация о порядковом номере вагона, проходящего через контрольный створ. Эта информация в реальном масштабе времени сравнивается с информацией о номере вагона, формируемой по сигналам со сканирующих лазерных дальномеров 26, 27, 28 (или одного из них). Наличие такого двухканального счетчика вагонов позволяет существенно повысить точность счета и своевременно выявлять сбои в подсистеме счета вагонов. When the composition moves,
При движении состава однолучевые лазерные дальномеры 24 и 25, лучи которых направлены вертикально вниз и пространственно совпадают с вертикальными границами предельного железнодорожного негабарита, выполняют роль датчиков превышения указанного негабарита. При пересечении их лучей сигнал с соответствующего лазерного дальномера поступает в ПЭВМ 11 и она формирует на видеоизображении соответствующей боковой поверхности единицы подвижного состава метку о наличии негабарита и выдает информацию о необходимости остановки состава для устранения негабаритности. Однолучевой лазерный дальномер 23, луч которого направлен горизонтально и пространственно совпадают с верхней предельной горизонтальной границей железнодорожного габарита, выполняет роль датчика нарушения указанного габарита. При пересечении его луча соответствующий сигнал поступает в ПЭВМ 11 и она формирует на видеоизображении соответствующей верхней поверхности единицы подвижного состава метку о наличии негабарита. При превышении границы зоны габаритности ПЭВМ 11 формирует тревожный сигнал, подаваемый на монитор 12, и выдает информацию о необходимости остановки состава для устранения негабаритности. При этом может формироваться и соответствующий звуковой сигнал. Работа однолучевых лазерных дальномеров 23, 24 и 25 дублирует работу сканирующих лазерных дальномеров 26, 27 и 28, являющихся основным техническим средством контроля габаритности подвижного состава, в части выявления предельных нарушений, могущих привести к аварии и требующих немедленной остановки состава.When the composition moves, single-
Сканирующие лазерные дальномеры 26, 27 и 28 обеспечивают более детальное определение как наличия негабаритностей, так и их формы и места локализации. Указанные дальномеры выполняют сканирование в заданных секторах, определяемых геометрией их размещения и высотой вагона. Встроенные в дальномеры 26 и 27 вычислители строят изображения контуров боковых стенок вагона, а встроенный в дальномер 28 вычислитель - изображение рельефа крыши вагона, либо изображение рельефа расположенного в полувагоне или на платформе груза. Изображения рельефов боковых стенок и крыши вагона (груза в полувагоне или на платформе) объединяются в ПЭВМ 11 в единый контур вагона для формирования изображения поперечного сечения контура вагона (боковых стенок и груза в полувагоне). Информация о поперечном сечении контура вагона в ПЭВМ 11 сравнивается с допустимым на данном участке движения железнодорожным габаритом, заранее поступившим в ПЭВМ 11. При превышении границы зоны габаритности ПЭВМ 11 (как и в случае поступления информации от однолучевых лазерных дальномеров 23, 24 и 25) формируется тревожный сигнал, подаваемый на монитор 12, и в его динамике раздается соответствующий превышению габарита звуковой сигнал. Одновременно информация о поперечном сечении контуров вагонов непрерывно передается в ПЭВМ 11 для записи с возможностью последующего анализа.
При предварительной передаче со станции отправления информации о форме боковых поверхностей и крыш вагона поезда и ее записи в память ПЭВМ 11 информация о форме боковой поверхности и крыши вагона, проходящего контроль, сравнивается в ПЭВМ 11 с записанной информацией. Эта информация выбирается из памяти ПЭВМ 11 с учетом информации о типе вагона, хранящейся в памяти ПЭВМ 11 и формируемой на основе данных о номере вагона в составе и предварительно введенных с АСУ железной дороги информации о железнодорожном составе. При обнаружении существенных отклонений в форме указанных поверхностей вагона, обусловленных наличием глубоких вмятин, проломов, незакрытых ворот ПЭВМ 11 формирует тревожный сигнал, подаваемый на монитор 12, и в его динамике раздается соответствующий данному виду нарушения коммерческой сохранности груза звуковой сигнал. Одновременно на файл с соответствующим изображением наносится сигнальная метка, а информация о наличии коммерческого брака с указанием места его локализации заносится в память ПЭВМ 11.Upon preliminary transmission from the station of departure of information about the shape of the side surfaces and roofs of the train car and its recording in the memory of PC 11, information about the shape of the side surface and the roof of the car undergoing control is compared in PC 11 with the recorded information. This information is selected from the memory of the personal computer 11, taking into account information about the type of car stored in the memory of the personal computer 11 and generated on the basis of data on the number of the car in the train and information on the train previously entered from the ACS of the railway. If significant deviations in the shape of the indicated surfaces of the car are detected due to the presence of deep dents, breaks, open gates, the PC 11 generates an alarm signal sent to the
Таким образом, наличие комбинации однолучевых 23, 24 и 25, а также сканирующих лазерных дальномеров 26, 27 и 28 позволяет выявить всю номенклатуру нарушений целостности вагонов и возможных вариантов превышения железнодорожного габарита.Thus, the presence of a combination of single-
Расположенная на стойке 20 тепловизионная камера 17 выполнена на микроболометрической матрице высокого разрешения (стандарт разложения изображения не ниже 640 × 480 пиксел) и формирует высококачественное контрастное тепловое изображение бортов цистерн с наливным грузом или вагонов (полувагонов) с насыпным грузом, обеспечивающее возможность визуализации границы раздела «груз-воздух», что позволяет визуально оценивать полноту и равномерность загрузки насыпных грузов. Одновременно тепловизионная камера 17 формирует и тепловое изображение колесных пар, что позволяет выявлять нештатную работу тормозной системы. Установка тепловизионной камеры 17 на отдельной стойке 20 обусловлена использованием не широкоугольного высокоразрешающего объектива, не позволяющего получить необходимое линейное поле зрения при установке тепловизионной камеры на боковой опоре габаритных ворот.The
Вышеперечисленные особенности работы системы касаются проверки коммерческой сохранности грузов. Обнаружение некоторых неисправностей подвижного состава, способных привести к нарушению движения, осуществляется следующим образом.The above features of the system relate to verification of the commercial safety of goods. The detection of some malfunctions of the rolling stock, which can lead to impaired movement, is as follows.
При входе единицы подвижного состава в контрольный створ колесные тележки попадают в поле зрения тепловизионных камер 17 и 18, которые:When a unit of rolling stock enters the control target, wheeled carts fall into the field of view of
- передают изображения на вход ПЭВМ 11, за счет чего на экране монитора 12 воспроизводятся соответствующие тепловые картины, по которым оператор может выявлять перегретые буксы (перегрев и возможность разрушения подшипников), перегретые колеса (залипание тормозных колодок, заклинивание подшипников);- transmit images to the input of the PC 11, due to which the corresponding thermal patterns are reproduced on the
- передают изображение на второй контроллер 21, который определяет резко отличную от других температуру нагрева элементов колесных тележек и при превышении допустимого значения выдает команду на ПЭВМ 11, которая формирует на экране монитора 12 соответствующую предупредительную информацию.- transmit the image to the
Также при входе единицы подвижного состава в контрольный створ колесные тележки катятся по рельсам 14 и 15, снабженным последовательно установленными датчиками давления 16. При этом датчики давления 16 расположены вдоль рельсов на равном расстоянии друг от друга. При правильной загрузке и исправности колес выполняются следующие требования:Also, when a unit of rolling stock enters the control target, wheeled bogies roll along rails 14 and 15, equipped with successively mounted
- нагрузка на идентичных датчиках давления 16 соседних рельсов одинакова (с заданным допуском);- the load on
- нагрузка на идентичных датчиках давления 16 при прокатке первой и второй тележек вагона одинакова;- the load on
- при движении колеса последовательно по датчикам давления 16 при исправном колесе (отсутствие трещин, местных выработок обода и дисбаланса) нагрузка на каждом датчике давления 16 и динамика ее изменения будут одинаковы.- when the wheel moves sequentially along the
При проходе состава в блоке 30 происходит запись воздействий на датчики давления 16. Записанные воздействия в блоке 31 сопоставляются с допустимой нагрузкой на колесо. При превышении нагрузки на колесную пару блок 31 вырабатывает сигнал, который поступает на ПЭВМ 11, формирующую информационное сообщение на экране монитора 12 и электронную метку на изображении соответствующей тележки. При недопустимом неравенстве нагрузки на правое и левое колеса блок выявления опасного смещения груза по ширине вагона 32 вырабатывает сигнал, который поступает на ПЭВМ 11, формирующую информационное сообщение на экране монитора 12 и электронную метку на изображении соответствующей тележки, величина разности нагрузки на левое и правое колеса которой недопустима с точки зрения безопасности движения. При несоответствии формы кривой нарастания динамического воздействия блок определения неисправной колесной пары 33 вырабатывает сигнал, который поступает на ПЭВМ 11, формирующую информационное сообщение на экране монитора 12 и электронную метку на изображении тележки, на которой находится неисправное колесо. При выявлении в блоке 33 неравенства воздействий на последовательно расположенные датчики давления 16 при качении колеса делается вывод о биении колеса, наличии на нем трещины или местной выработки обода. При этом блок определения неисправной колесной пары 33 вырабатывает сигнал, который поступает на ПЭВМ 11, формирующую информационное сообщение на экране монитора 12 и электронную метку на изображении тележки, на которой находится неисправное колесо.When the composition passes in
Выявление в реальном масштабе времени неисправного токоприемника производится по двум критериям - превышение предельного износа твердосплавной токосъемной пластины-вставки, выявляемое по величине отношения ее толщины к длине, а также по перегреву пластины.Real-time identification of a faulty current collector is carried out according to two criteria - the excess wear limit of the carbide collector insert plate, revealed by the ratio of its thickness to length, as well as by overheating of the plate.
Для выявления износа твердосплавной токосъемной пластины-вставки используются телевизионные камеры 8 и 9, формирующие изображение твердосплавной токосъемной пластины-вставки. Необходимость использования двух телевизионных камер 8 и 9 обусловлена тем, что их оптические оси расположены близко к горизонтальной плоскости и одна из них, в зависимости от времени суток, может засвечиваться солнечным светом (восход или закат Солнца). Для обеспечения устойчивой работы системы изображения с обеих телекамер подаются на блок селекции изображений 35, который отбраковывает некачественное изображение с засвеченной телевизионной камеры 8 или 9. Далее качественное динамическое изображение пластины в ходе ее движения в направлении телевизионных камер 8 и 9 записывается в память блока 36. Блок 37 распознает изображение твердосплавной токосъемной пластины-вставки и в обработанном виде (контрастирование, оконтуривание, снижение шумов) подает его на вход блока 38 измерения длины и высоты тугоплавкой вставки. Затем происходит вычисление соотношения длины и толщины вставки (блок 39) и его сравнение с допустимым значением в блоке 40. Если вычисленная величина меньше допустимого значения, блок 40 вырабатывает для ПЭВМ 11 сигнал, по которому она выводит на экран монитора 12 текстовое сообщение о недопустимом износе токосъемной пластины.To detect wear on the carbide collector plate, the insert uses
Для выявления перегрева токосъемника используется тепловизионная камера 19, выход которой непосредственно связан с пятым контроллером 22, который определяет температуру нагрева токосъемника и в случае перегрева вырабатывает для ПЭВМ 11 сигнал, по которому она выводит на экран монитора 12 текстовое сообщение о недопустимом перегреве токосъемной пластины.To detect overheating of the current collector, a
Техническим результатом использования предлагаемой системы является обеспечение визуального и звукового контроля всех видов негабаритности погрузки и габарита подвижного состава, визуального контроля коммерческого состояния подвижного состава при прохождении его в зоне контроля в реальном масштабе времени по экрану ПЭВМ оператора в режиме “ПОЛИЭКРАН” (одновременное отображение нескольких окон изображений от телевизионных и тепловизионных камер, вывод информационных окон негабарита и неисправностей с отображением порядкового и инвентарного номера вагона, формирование звукового сигнала и текстовой информации) или полноэкранном режиме от выбранного источника изображения; формирование отчета (справки) о выявленных негабаритах и неисправностях подвижного состава (колесные тележки, тормозная система, токоприемник), создание видеоархива.The technical result of the use of the proposed system is to provide visual and sound control of all types of oversized loading and the size of the rolling stock, visual control of the commercial condition of the rolling stock when it passes in the control zone in real time on the operator’s PC screen in the “POLYEKRAN” mode (simultaneous display of several windows images from television and thermal imaging cameras, displaying oversized information windows and faults with ordinal and car inventory number, sound signal and text information generation) or full-screen mode from the selected image source; generation of a report (reference) on identified oversized and malfunctions of the rolling stock (wheeled trolleys, brake system, current collector), creation of a video archive.
Использование описанной системы позволяет одновременно с коммерческим осмотром состава оценивать и исправность некоторых узлов, что позволяет своевременно принять меры к устранению неисправностей и тем самым снизить риск нарушения движения поездов.Using the described system allows simultaneously with the commercial inspection of the train to evaluate the serviceability of some nodes, which allows timely measures to be taken to eliminate malfunctions and thereby reduce the risk of disruption of train traffic.
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143177A RU2713132C1 (en) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | Automated system for commercial inspection of trains and cars with a modular architecture (asko pv 3.0) |
| EP19000532.2A EP3663163A1 (en) | 2018-12-05 | 2019-11-25 | Automated system for commercial inspection of trains and cars with modular architecture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143177A RU2713132C1 (en) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | Automated system for commercial inspection of trains and cars with a modular architecture (asko pv 3.0) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713132C1 true RU2713132C1 (en) | 2020-02-03 |
Family
ID=68731648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018143177A RU2713132C1 (en) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | Automated system for commercial inspection of trains and cars with a modular architecture (asko pv 3.0) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3663163A1 (en) |
| RU (1) | RU2713132C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806916C1 (en) * | 2023-07-06 | 2023-11-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | Method for detecting cars with negative dynamics |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112183371A (en) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 杭州光明汽车有限公司 | Intelligent automobile fault detection system |
| CN114636463B (en) * | 2022-01-27 | 2024-03-01 | 东莞宝钢钢材部件有限公司 | Device for checking and checking vehicle under supervision of pounds |
| EP4360991A1 (en) * | 2022-10-31 | 2024-05-01 | Rumo Malha Sul S.A | System and method for detecting wagon sway |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1600351B1 (en) * | 2004-04-01 | 2007-01-10 | Heuristics GmbH | Method and system for detecting defects and hazardous conditions in passing rail vehicles |
| EA008682B1 (en) * | 2006-06-14 | 2007-06-29 | Открытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Альфа-Прибор" | Trains and cars commercial inspection automated system |
| CN204968038U (en) * | 2015-10-09 | 2016-01-13 | 绵阳市铁人电气设备有限责任公司 | Pantograph slide monitoring devices |
| CN107144227A (en) * | 2017-04-21 | 2017-09-08 | 南京理工大学 | A kind of municipal rail train pantograph pan on-line thickness testing and method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1799773A (en) | 1929-01-30 | 1931-04-07 | Zehnpfund Otto | Art of relief or embossed printing |
| RU2066282C1 (en) | 1995-07-28 | 1996-09-10 | Забайкальская железная дорога | Device for checking rail vehicle load obstruction clearance |
| RU2138077C1 (en) | 1997-07-02 | 1999-09-20 | Научно-производственный кооператив "Автоматизация" | Method and system for remote inspection of rail train freight for safety |
| DE19834649C1 (en) | 1998-07-31 | 2000-03-16 | Siemens Ag | Method of manufacturing a memory cell |
| RU2252170C1 (en) | 2004-06-24 | 2005-05-20 | Открытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Альфа-Прибор" | Trains and cars commercial inspection automated system |
| RU2408487C1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-01-10 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | Method of remote control of state of cars of train set and device for its implementation |
-
2018
- 2018-12-05 RU RU2018143177A patent/RU2713132C1/en active
-
2019
- 2019-11-25 EP EP19000532.2A patent/EP3663163A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1600351B1 (en) * | 2004-04-01 | 2007-01-10 | Heuristics GmbH | Method and system for detecting defects and hazardous conditions in passing rail vehicles |
| EA008682B1 (en) * | 2006-06-14 | 2007-06-29 | Открытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Альфа-Прибор" | Trains and cars commercial inspection automated system |
| CN204968038U (en) * | 2015-10-09 | 2016-01-13 | 绵阳市铁人电气设备有限责任公司 | Pantograph slide monitoring devices |
| CN107144227A (en) * | 2017-04-21 | 2017-09-08 | 南京理工大学 | A kind of municipal rail train pantograph pan on-line thickness testing and method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806916C1 (en) * | 2023-07-06 | 2023-11-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | Method for detecting cars with negative dynamics |
| RU2811171C1 (en) * | 2023-11-17 | 2024-01-11 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for monitoring safety of rolling stock elements |
| RU2815254C1 (en) * | 2023-12-12 | 2024-03-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Транстех" | Method for automatic detection of missing elements of freight car in round-the-clock mode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3663163A1 (en) | 2020-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2713132C1 (en) | Automated system for commercial inspection of trains and cars with a modular architecture (asko pv 3.0) | |
| RU2682148C1 (en) | Automated system of commercial inspection of trains and cars | |
| CA2693555C (en) | System and method for analyzing rolling stock wheels | |
| CN101580071B (en) | Railway locomotive and vehicle operating attitude measurement system | |
| CN102060037A (en) | Online dynamic detection device of all-periphery contour dimension of locomotive wheel pair | |
| RU2408487C1 (en) | Method of remote control of state of cars of train set and device for its implementation | |
| RU2311311C2 (en) | Method of and system for remote checking of rail car loads for falling within clearance limits | |
| CN113933856A (en) | System, method and device for detecting residues at bottom of railway wagon | |
| CN206203491U (en) | A kind of novel car dumper transfer platform is to rail detection system | |
| EA008682B1 (en) | Trains and cars commercial inspection automated system | |
| RU2252170C1 (en) | Trains and cars commercial inspection automated system | |
| RU2720603C1 (en) | Integrated station for automated reception and diagnostics of rolling stock (prism) | |
| CN209553217U (en) | A kind of railway clearance detection system combined based on laser and image | |
| EA037244B1 (en) | Automated system for technical inspection of trains and cars with a modular architecture and method of such inspection | |
| RU2718769C1 (en) | 3d control commercial inspection automated system | |
| RU2705735C1 (en) | Method for identification of freight cars by bearing type during thermal monitoring | |
| RU2582761C1 (en) | Automated system for measuring dynamic characteristics and detection of cars with negative dynamics | |
| RU2663767C2 (en) | Robotic means for control of technical condition of freight cars | |
| RU2355595C1 (en) | Method for determination of zones and degrees of cargo oversising on open rolling-stock using television images | |
| RU2517414C2 (en) | Method and device for tank improper loading detection | |
| EA025429B1 (en) | Automated system for commercial inspection of trains and carriages | |
| RU2578005C1 (en) | Post integrated control of axle box defects of units and wheels of moving cars | |
| RU45976U1 (en) | DEVICE FOR DETECTING RAIL VEHICLES WITH NEGATIVE DYNAMICS | |
| RU2249523C1 (en) | Method of remote control of overall dimensions of loads on train in process f transportation and system of electronic cates for remote control of overall dimensions of loads on train in motion | |
| RU2394714C1 (en) | Method to control track state |