Jump to content

    
Sign in to follow this  
ivainc1789

Считаем оси колесных пар поездов

Recommended Posts

Хотелось бы обсудить бесконтактные способы решения проблемы с учетом максимальной надежности и вандалозащищенности. Есть и отечественные и импортные разработки. Но какой принцип получения информации о прошедших колесных парах используется? Возможно ли применить ультразвуковые датчики? Где можно об этом почитать?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ультразвуковые датчики промышленные можете посмотреть например на сайте компании PEPPERL & FUCHS

 

Pepperl & Fuchs

 

Недостаток, рабочий диапазон температур от -25.

Что касается проблем с вандалами, то это наверное в большей степени вопрос конструкции, чем принципа датчика.

 

А вообще надо ли считать каждую ось? Может просто каждый вагон оснащать чем-нибудь вроде RFID, где будет прописано количество осей в этом вагоне.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Хотелось бы обсудить бесконтактные способы решения проблемы с учетом максимальной надежности и вандалозащищенности. Есть и отечественные и импортные разработки. Но какой принцип получения информации о прошедших колесных парах используется? Возможно ли применить ультразвуковые датчики? Где можно об этом почитать?

 

Датчики есть готовые. У каждого свои достоинтсва и недостатки.

Смотря для каких целей и скоростей движения вы хотите их применять.

В основном принцип - магнитоиндукционный - наведение в обмотке импульса от движущейся колесной пары. Датчики типа ДМ-95 и еже с ними.

Также есть еще датчики, работающие на срыве генерации, когда обод колесной пары расстраивает внутренний контур датчика, работающий в режиме генерации.

На ультразвуке датчиков не видел, возможно по причине более сложной конструкции и дороговизны, а также по причине наличия помех в ультразвуковом диапазоне, возникающих при трении реборды колеса об рельс.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Хотелось бы обсудить бесконтактные способы решения проблемы с учетом максимальной надежности и вандалозащищенности. Есть и отечественные и импортные разработки. Но какой принцип получения информации о прошедших колесных парах используется? Возможно ли применить ультразвуковые датчики? Где можно об этом почитать?

 

Датчики есть готовые. У каждого свои достоинтсва и недостатки.

Смотря для каких целей и скоростей движения вы хотите их применять.

В основном принцип - магнитоиндукционный - наведение в обмотке импульса от движущейся колесной пары. Датчики типа ДМ-95 и еже с ними.

Также есть еще датчики, работающие на срыве генерации, когда обод колесной пары расстраивает внутренний контур датчика, работающий в режиме генерации.

На ультразвуке датчиков не видел, возможно по причине более сложной конструкции и дороговизны, а также по причине наличия помех в ультразвуковом диапазоне, возникающих при трении реборды колеса об рельс.

 

Наша специфика такова. Товарные составы в основном грузятся, скорость движения очень медленная на погрузке вплоть до полной остановки (даже бывают составы, ожидающие локомотив). Скорость по станции вне погрузки (прибытие порожняков) редко превышает 40 км/час. При проходе поезда у датчика должны решаться две проблемы:

 

1. Определение направления движения.

2. Безошибочный счет колесной пары, прошедшей через датчик.

3. Умение отличить колесную пару, например, от гаечного ключа (опция для п. 2).

 

Конструктивное требование - очень много снега зимой (Мурманск). Станция небольшая, грузовая, тупиковая. Наметает часто до 1м. на пути. Снегоочистительная техника приезжает не быстро и при зачистке иногда убирает не только снег, но и датчики (если это индуктивные датчики из двух катушек, монтируемые на один из рельсов). Чаще всего датчики "продавливает", прессует сверху.

 

Вот почему разыскивается альтернативный вариант решения вышеуказанных проблем, не связанный с установкой чего-либо непосредственно на рельс.

 

Хотелось бы отыскать решение типа: забетонирована невысокая коробочка на расстоянии около 1-2 м. от рельса, которая неведомым для обывателя образом снимает всю необходимую информацию. Замело коробочку полностью, пошел снегоочиститель, а она все равно четко посчитала его колесные пары. Какая умная коробочка!...

 

Так вот, ультразвук здесь сможет помочь? Что-то мне подсказывает, что рассеяние его в снеге во-первых, будет, во-вторых, будет происходить по разному. Наверное, индуктивный датчик здесь выглядит надежнее...

 

Какие нибудь мысли есть у кого для таких условий эксплуатации? Основное требование - надежность. Ведь вся информация стекается к дежурной по станции и является основой для принятия решений.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тензодатчик под рельс и по весу проходящегонад ним вагона можно посчитать количество колесных пар. И в дальнейшем получаешь развитие на подсчет веса загруженного.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я тоже за вариант - под рельс. Но только измерять перемещение стыка рельса (от прохождения каждого колеса). Установка двух датчиков с разных концов стыка позволит определить направление движения. Но это только идея. Хорошо бы знать конструктивные особенности стыков и где эти стыки расположены? Между шпалами?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Тензодатчик под рельс и по весу проходящегонад ним вагона можно посчитать количество колесных пар. И в дальнейшем получаешь развитие на подсчет веса загруженного.

 

Я тоже за вариант - под рельс. Но только измерять перемещение стыка рельса (от прохождения каждого колеса). Установка двух датчиков с разных концов стыка позволит определить направление движения. Но это только идея. Хорошо бы знать конструктивные особенности стыков и где эти стыки расположены? Между шпалами?

 

Прежде чем предлагать гениальные конструкции, неплохо бы на ж.д. полотно посмотреть не из окна пассажирского вагона. Основные 2 метода я озвучил, другие - очень дорогие и представляют больше академический интерес.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Наша специфика такова. Товарные составы в основном грузятся, скорость движения очень медленная на погрузке вплоть до полной остановки (даже бывают составы, ожидающие локомотив). Скорость по станции вне погрузки (прибытие порожняков) редко превышает 40 км/час. При проходе поезда у датчика должны решаться две проблемы:

 

1. Определение направления движения.

решается установкой 2-х датчиков на некотором расстоянии

 

 

2. Безошибочный счет колесной пары, прошедшей через датчик.

В этом случае индукционные датчики обладают худшими параметрами.

 

 

3. Умение отличить колесную пару, например, от гаечного ключа (опция для п. 2).

Зачем?

 

 

Конструктивное требование - очень много снега зимой (Мурманск). Станция небольшая, грузовая, тупиковая. Наметает часто до 1м. на пути. Снегоочистительная техника приезжает не быстро и при зачистке иногда убирает не только снег, но и датчики (если это индуктивные датчики из двух катушек, монтируемые на один из рельсов). Чаще всего датчики "продавливает", прессует сверху.

Какие сейчас датчики применяются?

 

 

Вот почему разыскивается альтернативный вариант решения вышеуказанных проблем, не связанный с установкой чего-либо непосредственно на рельс.

 

Хотелось бы отыскать решение типа: забетонирована невысокая коробочка на расстоянии около 1-2 м. от рельса, которая неведомым для обывателя образом снимает всю необходимую информацию. Замело коробочку полностью, пошел снегоочиститель, а она все равно четко посчитала его колесные пары. Какая умная коробочка!...

Это лучше в библиотеку научной фантастики.

 

 

Так вот, ультразвук здесь сможет помочь? Что-то мне подсказывает, что рассеяние его в снеге во-первых, будет, во-вторых, будет происходить по разному.

наверное это тема для отдельной диссертации

 

 

Наверное, индуктивный датчик здесь выглядит надежнее...

 

Какие нибудь мысли есть у кого для таких условий эксплуатации? Основное требование - надежность. Ведь вся информация стекается к дежурной по станции и является основой для принятия решений.

Выбрать серийно-выпускаемые датчики, сделать тех.процесс по обслуживанию, включающий в себя чистку снега. Для снегоуборочников на ж.д. ставятся специальные знаки, по которым они должны поднимать свои загребальники. ДСП выдать диагностику о состоянии установки и исправности датчиков. В инструкции прописать, куда она должна звонить, если загорится "красная лампочка".

 

А для чего эта система вообще предназначена? Автоматизированный учет погрузочно/разгрузочных работ или что-то в этом роде?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я тоже за вариант - под рельс. Но только измерять перемещение стыка рельса (от прохождения каждого колеса). Установка двух датчиков с разных концов стыка позволит определить направление движения. Но это только идея. Хорошо бы знать конструктивные особенности стыков и где эти стыки расположены? Между шпалами?

 

Прежде чем предлагать гениальные конструкции, неплохо бы на ж.д. полотно посмотреть не из окна пассажирского вагона. Основные 2 метода я озвучил, другие - очень дорогие и представляют больше академический интерес.

 

Почему же академический (ведь не на каждый стык устанавливать). А под рейс - это требование автора темы защиты от кражи и умышленной порчи. :excl:

 

Ну в общем-то, конечно :) , прежде про свои датчики думаешь (вихретоковые :) ).

 

Ждем ответа автора...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо всем за ответы.

Мысли по поводу:

 

1. Проблемы взвешивания составов не стоит. Они перевозят руду, из которой добывают концентрат на фабрике. Именно там, на выходе стоят весы. На установку тензодатчиков поэтому никто не пойдет.

 

2. Установка двух датчиков на нек. расстоянии может казаться излишней, т. к. сейчас стоят датчики, состоящие из двух катушек в одном корпусе датчика. Оси катушек находятся на расстоянии примерно 10 см. друг от друга. Эти катушки являются составной частью контура автогенератора. Недостаток налицо - слишком большая площадь поверхности датчика (его размеры примерно 25х9 см.). У меня возникала мысль вообще разделить эти две катушки и расположить их на расстоянии чуть большем, сделав при этом их форму слегка заостренной сверху (против снега). Но я не уверен относительно температурной стабильности такой схемы.

 

3. Худшие индуктивные... И это косвенно подтверждается на практике. Дело в том, что они не могут отличить колесные пары дрезины от вагона. Кроме того, дрезинеры иногда устанавливают на своих дрезинах специальные металлические щетки, которые стопроцентно приводят к защитному отказу системы и неправильному счету пар. Отличать колесо от не колеса действительно нужно не только поэтому. В окрестности станции часто любят резвиться пацаны - то железякой над датчиком проведут, то лампу светофора из рогатки прибьют. Короче, Россия... Я не думаю, что отличить колесо от неколеса очень сложная программистская задача...

 

4. Бесконтактный съем инфы для обсуждаемых задач, слышал, делает Siemens. Но что-то сразу не нашел информации. Никто конечно у нас не будет у них покупать, но идея и оценка надежности предлагаемых на рынке готовых решений крайне интересна. Мне важно для начала понять, для целей автоматизации погрузки и контроля занятости путей есть ли конкурентноспособное альтернативное решение индуктивному датчику?

 

5. Ультразвуковые волны. Как поглощаются в среде в зависимости от частоты? Какова будет форма огибающей аналогового сигнала ультразвукового датчика при прохождении в двух метрах от него колесной пары? Возможно ли снять инфу о направлении движения, используя только один УЗ датчик? В Инете толкового пока ничего не нашел.

 

6. Снегоуборочники не могут поднимать свои загребальники - высота вала снега в загребальнике в момент жесткой чистки может составлять до 2.5 метров. Плюс последующее давление колес на напрессованный на датчике снег. Кто-то метко один такой снегоуборочник назвал ТИТАНИКОМ. Очень реальное сравнение. Итак, или конструктивно менять индуктивный датчик, или применять другой принцип, когда датчик находится далеко в стороне. Пока не вижу других вариантов.

 

7. Раньше применялись рельсовые цепи. Слава Богу, от них мы ушли...

Share this post


Link to post
Share on other sites
5. Ультразвуковые волны. Как поглощаются в среде в зависимости от частоты? Какова будет форма огибающей аналогового сигнала ультразвукового датчика при прохождении в двух метрах от него колесной пары? Возможно ли снять инфу о направлении движения, используя только один УЗ датчик? В Инете толкового пока ничего не нашел.

Ослабление амплитуды плоской звуковой волны в результате взаимодействия ее со средой описывается формулой: А=Ао*exp(-δ*x), где x- путь в среде; δ- коэффициент затухания звуковой волны в среде. В первом приближении коэффициент затухания зависит от вида среды, от ее однородности и частоты звуковой волны (или длины). Для газов и жидкостей не засоренных взвешенными частицами затухание звука определяется только поглощением (в других средах может быть еще и рассеяние) и коэффициент затухания пропорционален квадрату частоты звуковой волны: δ=К*f^2, т.е чем выше частота тем больше затухание. Для воздуха (как я понял вас интересует воздух?...) K=1670…2000 М-1*МГц*-2 для частот f=1.1…1.4 Мгц. Далее оценить ослабление звука заданной частоты на определенном расстоянии труда не составит. А вообще почитать про ультразвук и его распространение в различных средах и материалах, а так же про ултразвуковые датчики и приборы можно в книжках по ультразвуковой дефектоскопии, их в природе много, одна из них (та что оказалось под рукой) :Й. Крауткремер, Г. Крауткремер Ультразвуковой контроль материалов. Справочник. Москва. Металлургия. 1991г. Может быть это вам поможет :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites

To ivainc1789

А на мои вопросы может тоже ответите? :)

Где размещается стык рельса? Где угодно или всегда между шпалами?

Можно ли все-таки разместить датчик под стык рельса (тогда и защита от внешних "ломающих" факторов)?

"Колеса стучат..." - значит это можно и померить!

Поиск конструкции датчика не заканчивается индуктивными и ультразвуковыми. Кстати, размеры 25х9 см - это размеры датчика (??) или измерительного прибора?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Где размещается стык рельса? Где угодно или всегда между шпалами?

стык всегда размещается между шпалами.

 

Можно ли все-таки разместить датчик под стык рельса (тогда и защита от внешних "ломающих" факторов)?

Так зачем именно под стык, просто под рельс. На стыках ускорения кстати могут быть не детские.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this