RU83839U1

RU83839U1 - MEASURING AND ANALYTICAL COMPLEX "TECHNICAL VISION SYSTEM" FOR MONITORING THE CURRENT SURVEY PROCESS

Info

Publication number: RU83839U1
Application number: RU2008149879/22U
Authority: RU
Inventors: Павел Георгиевич Тюрнин; Михаил Валентинович Вязовой; Евгений Викторович Чертовских; Анна Владимировна Андреева
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2009-06-20

Abstract

Измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема, включающий телевизионные камеры, фиксирующие зрительные данные о процессе взаимодействия контактной сети и токоприемников, устройство записи зрительных данных, системный блок, состоящий из устройства ввода данных и электронно-вычислительной машины с математическим обеспечением, и подключенные к электронно-вычислительной машине системного блока дисплей и принтер, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен блоком регистрации качества токосъема по длительности искрения, вход которого подключен к устройству записи зрительных данных, а выход - к системному блоку.The measuring and analytical complex "Vision system" for monitoring the current collection process, including television cameras that capture visual data on the process of interaction of the contact network and current collectors, a visual data recording device, a system unit consisting of a data input device and an electronic computer with mathematical support , and display and printer connected to the electronic computer of the system unit, characterized in that it is additionally equipped with a quality registration unit current collection according to the duration of sparking, the input of which is connected to the visual data recording device, and the output to the system unit.

Description

Полезная модель относится к устройствам для исследования процессов токосъема, а именно, к измерительно-аналитическому комплексу «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема по качеству динамического взаимодействия токоприемника подвижного состава с контактной подвеской и может быть использована на железнодорожном транспорте.The utility model relates to devices for studying current collection processes, namely, to the measuring and analytical complex "Vision System" for monitoring the current collection process by the quality of the dynamic interaction of the rolling stock collector with contact suspension and can be used in railway transport.

Известно устройство для контроля процесса токосъема путем регистрации искрения токоприемника, включающее оптическую систему, фотоприемник, регистратор, логический элемент ИЛИ и фильтр верхних частот (см. SU, 815501, G01D 9/00.1981)A device is known for monitoring the current collection process by detecting the spark of a current collector, including an optical system, a photodetector, a recorder, an OR gate, and a high-pass filter (see SU, 815501, G01D 9 / 00.1981)

Недостаток известного устройства состоит в том, что контроль токосъема осуществляется только по одному показателю - искрение токоприемника, что не дает полной картины процесса токосъема.A disadvantage of the known device is that the control of current collection is carried out according to only one indicator - sparking of the current collector, which does not give a complete picture of the process of current collection.

Известно техническое решение, относящееся к технике контроля качества взаимодействия контактного провода и токоприемников электроподвижного состава, в котором используют в качестве антенны изолированный протяженный проводник из цветного металла, проложенный вдоль контактной подвески. Проводник улавливает энергию высокочастотных колебаний от каждого искрения между контактным проводом и токоприемником. Радиоизлучения детектируют, фильтруют и ограничивают по нижнему уровню. Полученный контрольный сигнал подвергают анализу по числу пиковых значений за заданный интервал времени и по промежуткам времени между пиковыми значениями, на основании которых фиксируют одиночные дуговые вспышки и помехи. Далее проводят анализ A technical solution is known related to the quality control technique for the interaction of a contact wire and current collectors of an electric rolling stock, in which an insulated extended non-ferrous metal conductor laid along the contact suspension is used as an antenna. The conductor captures the energy of high-frequency oscillations from each spark between the contact wire and the current collector. Radio emissions are detected, filtered and limited to a lower level. The obtained control signal is subjected to analysis by the number of peak values for a given time interval and by the time intervals between peak values, based on which single arc flashes and noise are recorded. Next, analyze

числа дуговых вспышек и интервалов времени между ними и с учетом температуры окружающего воздуха осуществляют разграничение причин нарушения токосъема. (RU, 2249511, В60М 1/12, 2005.04.10).the number of arc flashes and time intervals between them and taking into account the temperature of the air, differentiate the causes of violation of current collection. (RU, 2249511, B60M 1/12, 2005.04.10).

Недостатком известного технического решения является то, что качество токосъема определяется лишь наличием контакта между полозом токоприемника и контактного провода, фиксирует только точки отрыва (нарушение контакта) токоприемника путем регистрации зоны искрения и дуговых вспышек. Данный метод оценки качества токосъема не показывает динамику взаимодействия системы контактный провод-токоприемник и не дает полной оценки качества токосъема, преимуществ или недостатков конструкции исследуемых токоприемников и контактных подвесок.A disadvantage of the known technical solution is that the quality of current collection is determined only by the presence of contact between the runner of the current collector and the contact wire, it only fixes the breakaway points (contact failure) of the current collector by registering the sparking zone and arc flashes. This method of assessing the quality of current collection does not show the dynamics of the interaction of the contact wire-current collector system and does not give a complete assessment of the quality of current collection, advantages or disadvantages of the design of the studied current collectors and contact suspensions.

Наиболее близким техническим решением является измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема, включающий телевизионные камеры, фиксирующие зрительные данные о процессе взаимодействия контактной сети и токоприемников, устройство записи зрительных данных, системный блок, состоящий из устройства ввода данных и электронно-вычислительной машины с математическим обеспечением, и подключенные к электронно-вычислительной машине системного блока дисплей и принтер (см. Н.В.Миронос и др. Исследование токосъема на базе системы технического зрения, Вестник ВНИИЖТ, 2005, №5, 44-47).The closest technical solution is the measuring and analytical complex "Vision System" for monitoring the current collection process, including television cameras that capture visual data on the process of contact network and current collectors, a visual data recorder, a system unit consisting of a data input device and electronic a computer with mathematical support, and a display and printer connected to the electronic computer of the system unit (see N.V. Mironos et al. Iss a current collection study based on a vision system, Vestnik VNIIZhT, 2005, No. 5, 44-47).

Измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема позволяет фиксировать и обрабатывать информацию о процессе токосъема. Контроль токосъема охватывает вертикальные колебания токоприемника и контактного провода, а также процессы искрения и дугообразования. Данные показатели отражают картину токосъема, из которой возможно получение динамических критериев ее оценки: среднее и среднеквадратическое отклонение контактного нажатия, максимальный размах вертикальных перемещений точки контакта, коэффициент отрыва токоприемника.The measuring and analytical complex "Vision System" for monitoring the current collection process allows you to capture and process information about the current collection process. Current collection control covers vertical oscillations of the current collector and contact wire, as well as sparking and arcing processes. These indicators reflect the picture of the current collection, from which it is possible to obtain dynamic criteria for its assessment: the average and standard deviation of the contact pressing, the maximum range of vertical movements of the contact point, the coefficient of separation of the current collector.

Однако в известном комплексе не учитывается длительность процесса искрения, что отрицательно влияет на контроль процесса токосъема.However, the known complex does not take into account the duration of the sparking process, which negatively affects the control of the current collection process.

Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение функциональных возможностей, повышение точности контроля процесса токосъема.The technical result of the claimed utility model is the expansion of functionality, improving the accuracy of the control of the current collection process.

Указанный технический результат достигается в измерительно-аналитическом комплексе «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема, включающем телевизионные камеры, фиксирующие зрительные данные о процессе взаимодействия контактной сети и токоприемников, устройство записи зрительных данных, системный блок, состоящий из устройства ввода данных и электронно-вычислительной машины с математическим обеспечением, и подключенные к электронно-вычислительной машине системного блока дисплей и принтер, при этом комплекс дополнительно снабжен блоком регистрации качества токосъема по длительности искрения, вход которого подключен к устройству записи зрительных данных, а выход - к системному блоку.The specified technical result is achieved in the measuring and analytical complex "System of technical vision" to control the current collection process, which includes television cameras that capture visual data on the process of interaction of the contact network and current collectors, a visual data recording device, a system unit consisting of a data input device and electronic a computer with mathematical support, and a display and printer connected to the electronic computer of the system unit, while the complex tively provided with a recording unit for the current collection quality sparking duration, whose input is connected to the visual data recording apparatus, and an output - to the system unit.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведен общий вид устройства.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a General view of the device.

Измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема работает следующим образом. Телевизионные камеры 1 фиксирует зрительные данные о процессе взаимодействия контактной сети и токоприемников во время движения электроподвижного состава (ЭПС). Далее производится запись изображения в устройстве 2 представляющего собой либо видеокамеру с кассетой, либо видеомагнитофон. Полученное видеоизображение через блок 3 регистрации качества токосъема по длительности искрения передается в системный блок 4. Системный блок 4 содержит устройство 5 ввода данных и электронно-вычислительную машину 6 для математической обработки данных. Числовые данные представляют собой выраженные в условных единицах вертикальные координаты рамы и полоза токоприемника. Результаты The measuring and analytical complex "Technical Vision System" for monitoring the current collection process works as follows. Television cameras 1 captures visual data on the process of interaction of the contact network and current collectors during the movement of electric rolling stock (EPS). Next, the image is recorded in the device 2, which is either a video camera with a cassette, or a VCR. The resulting video image is transmitted through the block 3 for recording the quality of current collection by the duration of sparking to the system unit 4. The system block 4 contains a data input device 5 and an electronic computer 6 for mathematical data processing. Numerical data are the vertical coordinates of the frame and the current collector skid expressed in arbitrary units. results

отображаются на экране дисплея 7 или на бумажном носителе распечатываются на принтере 8. Анализ полученных данных позволяет восстановить реальную зависимость координат от времени, найти соответствующие скорости и ускорения и, подставив найденные величины в уравнение движения полоза и рамы, вычислить искомую силу в функции времени.displayed on the display screen 7 or printed on paper 8. The analysis of the data allows you to restore the real coordinate dependence on time, find the corresponding speeds and accelerations and, substituting the found values in the equation of motion of the runner and frame, calculate the desired force as a function of time.

Реконструкция (аппроксимация) фактического движения токоприемника выполняется с использованием дискретных рядов Фурье. Выбираются отрезки временных рядов, на которых рама и полоз совершают довольно значительные и регулярные колебания. Обработка и расчет видеоинформации происходит на базе программы VSPANT. На основе обработки зрительных данных, получаемых с телевизионных камер, на одном поле экрана дисплея формируется закон движения общей точки системы токоприемник - контактный провод. Вертикальные перемещения меток, соответствующие вертикальным перемещениям полоза, анализируются, обрабатываются и отражаются непрерывной линией на графике. Данные вертикальных перемещений токоприемника заносят в математическую модель и рассчитывают мгновенные значения усилия в контакте полоз-токоприемник.Reconstruction (approximation) of the actual motion of the current collector is performed using discrete Fourier series. The segments of the time series are selected on which the frame and skid make quite significant and regular fluctuations. Processing and calculation of video information is based on the VSPANT program. Based on the processing of visual data received from television cameras, the law of motion of a common point of the current collector - contact wire system is formed on one field of the display screen. The vertical movements of the marks corresponding to the vertical movements of the runner are analyzed, processed and reflected by a continuous line on the graph. The data of the vertical movements of the current collector are entered into a mathematical model and the instantaneous values of the force in the contact of the skid-current collector are calculated.

Измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема обеспечивает контроль процесса токосъема по динамическим критериям.The measuring and analytical complex "Vision System" for monitoring the current collection process provides control of the current collection process according to dynamic criteria.

Claims

The measuring and analytical complex "Vision System" for monitoring the current collection process, including television cameras that capture visual data on the interaction of the contact network and current collectors, a visual data recorder, a system unit consisting of a data input device and an electronic computer with mathematical support , and display and printer connected to the electronic computer of the system unit, characterized in that it is additionally equipped with a quality registration unit current collection according to the duration of sparking, the input of which is connected to the visual data recording device, and the output to the system unit.