[ivainc1789 0]

Автор видимо имеет доступ в интернет главным образом по вечерам... так что возможно сегодня узнаем его мнение.

<{POST_SNAPBACK}>

 

Да, только по вечерам пока удается пообщаться, и то иногда...

 

1. Стык рельса всегда между шпалами. Вопрос последующего техобслуживания путейскими бригадами. Размер сегодняшних индуктивных датчиков типа ДПБ-02 составляет около 25*9 см. Этого вполне достаточно для возникновения проблем в условиях Крайнего Севера.

 

2. С тензодатчиками раньше не работал, поэтому возможно буду сейчас чушь нести, уж поправьте, но ведь рельс должен давить на датчик в момент прохода колеса? Во что упирается датчик? В грунт? А как насчет подвижности грунта? А каково нам узнать, что колея крайне нестабильна, т. к. шпалы зачастую гнилые и меняют их не вовремя? А вибрация? Условия на границе рельс-тензодатчик представляются мне гораздо более нестабильными, чем рельс-индуктивный датчик. Кроме того, руду добывают и открытым способом, т.е. с помощью взрывов. Звучит призывная сирена и... значит, скоро рванут... В некоторых зданиях приходится даже стекла в окнах заменять - воздух так сотрясает. И напоследок, летают, извините, нехилые камушки. Один такой камушек пробил кабель, вкопанный в землю на глубину 30 см. Но это все лирическое отступление - ведь моя задача - максимально достоверно получать информацию о занятости путей.

 

3. Стук колес мерять - не совсем понял... А путейцы дубасят по шпалам во время авральных ремонтов? Заметьте, дубасят коллективно да еще в нескольких местах пути одновременно разные бригады. Как прикажете ранжировать стуки? И как на это будут реагировать тензодатчики?

 

4. Вагонетка, подвешенная на ось - вовсе не то, что вагон на рельсах. В Вашем случае действительно спасают тензодатчики, но в моем - главное требование - достоверность перемещений объектов со вполне определенными свойствами. Ведь вопрос стоит о безопасности движения. Тормозной путь состава массой десятки тонн при скорости 40 км/час очень велик. А любые простои - потеря денег. Таким образом, вопрос об ЭФФЕКТИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ СОСТАВОВ ПРИ ПОГРУЗКЕ.

 

5. Считать пролеты, а не оси... Я тоже сначала так думал, но вопрос опять упирается в безопасность и максимальную достоверность счета. Паренек катается на автосцепке - как Вам это? Представьте, один вагон отцепился... Хорошо, не досчитали один пролет. А при погрузке состав вообще стоит и вдоль состава идет помощник машиниста в хвост состава - следить за безопасностью при осаживании (езда задом) состава? Если хорошо подумать, то для максимальной эффективности при решении стоящей задачи НУЖНО ЧТО-ТО СЧИТАТЬ, ЧЕГО ОЧЕНЬ МНОГО ПО КОЛИЧЕСТВУ. Тогда больше вероятность "обсчитаться" и забить тревогу, сформировав ложную занятость участка. Это - оси колесных пар, объекты однотипные, которых "максимально много". Соединение рельс-индуктивный датчик сейчас вдруг представилось мне едва ли не идеальным для анализа.

 

6. Относительно вихретоковых датчиков пока не готов сказать ничего определенного. По мере готовности обязательно отпишу.

 

7. Индуктивный датчик пока мне представляется более информативным чем тензодатчик. Иметь возможность дистанционно обнаруживать (хотя бы даже иногда) ЛЮБЫЕ металлические предметы на путях очень недурно. Просто нужно уметь различать эти предметы. Возможно Вы знаете, что такое МОДЕРОН. Это еще одна разновидность подвижного состава... ;)

 

8. Какие еще есть возможности по конструкции датчика как устройства преобразующего неэлектрическую информацию в электрический сигнал, ее несущую?

[Виктория 0]

Так как предыдущий прикрепленный файл - это доклад на конференции (и в нем не очень много информации), то даю еще и избранное из нашей монографии (ну это уж "наша классика" :)

 

В Вашем случае скорее всего будет достаточно одного (!) вихретокового датчика (габариты которого определятся по известному диапазону перемещения стыка рельса, я думаю, диаметр датчика от 20 до 50 мм, может меньше) и, естественно, сам прибор для преобразования сигнала с датчика и передачи его на дальше пульт (как там надо...). Прибор тоже может быть малогабаритный.

 

Так как измеряется перемещение одного рельса относительно другого (на стыке), то вопросы установки датчика на объекте не могут быть решены в лоб, без знания этого объекта.

 

К сожалению, у меня I-net на работе и мне пора домой (девятый час).

selection.pdf

[tobias_ivan 0]

Уважаемый ivainc1789!

Вы, как наиболее приближенный к объекту исследования (рельсам, шпалам и т.п.) поясните нам, какую "неэлектрическую информацию" может создавать проезжающий вагон.

А мы Вам предложим виды датчиков, способные преобразовать ее в электрический сигнал.

2Vic1: вот Вам и пример удаленной работы. насколько важно полное взаимодействие между заказчиком и исполнителем: последний не может знать ряд особенностей, заказчик должен ему помочь в этом. Еще раз прошу прощения :bb-offtopic:

 

Стук колес мерять - не совсем понял... А путейцы дубасят по шпалам во время авральных ремонтов? Заметьте, дубасят коллективно да еще в нескольких местах пути одновременно разные бригады. Как прикажете ранжировать стуки? И как на это будут реагировать тензодатчики?

Стук колес - это звук, мерять его надо не тензором, а микрофоном. А удары путейцев - это процесс случайный, уверен программа сможет его отсеять.

[ivainc1789 0]

Уважаемый ivainc1789!

Вы, как наиболее приближенный к объекту исследования (рельсам, шпалам и т.п.) поясните нам, какую "неэлектрическую информацию" может создавать проезжающий вагон.

А мы Вам предложим виды датчиков, способные преобразовать ее в электрический сигнал.

 

Стук колес - это звук, мерять его надо не тензором, а микрофоном. А удары путейцев - это процесс случайный, уверен программа сможет его отсеять.

<{POST_SNAPBACK}>

 

Неэлектрическая полезная информация - это кол-во прошедших осей или пролетов между вагонами, или давление на тензодатчик и т. д. Что тут непонятного? Задача : считать оси на участке пути. Сложность : очень важна надежность и достоверность счета. Это то, что мы и обсуждаем.

 

Обработка звуков - это более трудозатратный процесс, чем обработка сигнала индуктивного датчика. Ведь в последнем случае мы имеем дело с набором полезных сигналов, а в Вашем - сигналов и помех.

 

Как предлагается монтировать датчики на стык? Рельсы видели как крепятся друг с другом? Там накладки стоят! Очень тяжело будет путейцам разбирать/собирать стык, а мне все это по новой потом настраивать. Здесь индуктивный опять выигрывает, т. к. не сильно привязан к месту установки...

Его можно устанавливать в ЛЮБОМ месте рельса.

[Born 0]

2. С тензодатчиками раньше не работал, поэтому возможно буду сейчас чушь нести, уж поправьте, но ведь рельс должен давить на датчик в момент прохода колеса? Во что упирается датчик? В грунт?

 

Тензодатчик никуда не упирается))

Его (вернее пару для термокомпенсации) можно наклеить или прикрутить на рельс в промежуток между шпалами и измерять прогиб рельса под колесом.

[Andy_Mozzhevilov 0]

4. Вагонетка, подвешенная на ось - вовсе не то, что вагон на рельсах. В Вашем случае действительно спасают тензодатчики, но в моем - главное требование - достоверность перемещений объектов со вполне определенными свойствами. Ведь вопрос стоит о безопасности движения. Тормозной путь состава массой десятки тонн при скорости 40 км/час очень велик. А любые простои - потеря денег. Таким образом, вопрос об ЭФФЕКТИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ СОСТАВОВ ПРИ ПОГРУЗКЕ.

<{POST_SNAPBACK}>

 

 

Все же, не совсем понятно, что вы ходите в конечном итоге получить, что за систему? Контроля занятости участка пути? Что применяется сейчас?

Об этом знаете?

ссылка

[tobias_ivan 0]

Уважаемый ivainc1789!

 

1. Кол-во прошедших осей или пролетов между вагонами - это, так сказать, конечный результат, который необходимо получить от датчика. Для такой "неэлектрической информации" наилучшим датчиком будет ЧЕЛОВЕК, но с ограничением по скорости прохождения вагонов.

2. Другим видом "неэлектрической информации" (назовем лучше это первичным признаком) будет давление колеса (а не "давление на тензодатчик", это уже связь). ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ позволяет преобразовать эту первичную информацию в электрический сигнал.

3. Другим первичным признаком, как выяснили ранее, будет звук удара колеса в месте стыка двух рельс. Его можно измерить ЗВУКОСНИМАТЕЛЕМ (микрофоном).

4. Еще один признак - наличие металлического предмета (колеса) в электро-магнитном поле. Здесь соответственно ЭЛЕКТРО-МАГНИТНЫЙ ДАТЧИК.

Все из рассмотренных датчиков Вас не устраивают по тем или иным причинам.

 

Вот я и хочу знать, может быть есть другие первичные признаки, которые Вы назвали "и т. д."

 

Далее. В каждом из способов имеются и полезный сигнал и помеха, присутствующие в различных видах. Выделение сигнала на фоне помех выполняется аппартно-программным комплексом, но для каждого случая алгоритм будет разный. Уверен, что ежели применить соответсвующий математический аппарат (да под него сотворить программу обработки), то и для Вашего индукционного датчика можно (только лишь программным способом!!!) отличить колеса (оси) вагона от дрезины и прочих ненужных предметов.

 

Другое дело, что дополнительно Вами выдвигаются конструкционные требования (защищенность).

Там накладки стоят!

Я Вам предлагаю к рельсе прикрутить стальную проволоку (длина 0,5-1м). Можно и к накладке (я на рисунке по ссылке Andy Mozzhevilov'а ее рассмотрел). На конце прикрепляется звукосниматель, звукоизолируется.

И вся конструкция зарывается в землю, один раз и до слудующего тех.обслуживания (рельсы, шпал или самого устройства - не каждый же день это происходит). Вот и защита... от вандализма в том числе.

Прикручивать конечно нужно в месте стыка рельс - там наибольший по уровню полезный сигнал.

Если смущает, что нужно прикручивать, так я предлагаю рядом со стыком (тут конечно эксперимент нужен) забить в землю стальной стержень со звукоснимателем. Дистанция определяется чувствительностью. Вобщем далее дело техники.

 

А так я присоединяюсь к вопросу, сформулируйте четко что хотите.

Все же, не совсем понятно, что вы ходите в конечном итоге получить, что за систему?

[ivainc1789 0]

" ...они говорили, говорили и, напоследок, обсудили, о чем же они говорили..." :)

 

1. О системе ЭССО я знаю, есть даже знакомый, работающий на одном предприятии, где эта система применяется. Он рассказал, что в принципе все работает замечательно, но:

а). Датчики достаточно велики и их прессует при чистке снега после затяжных метелей. Поверьте, в нашем регионе это очень существенный фактор. Его нельзя не учитывать. Очень суровые условия: то оттепель до нуля градусов, то мороз до минус двадцати пяти, то сильные механические нагрузки на путях...

б). Данная система не может отличать колесо от неколеса, о чем я уже говорил и пытался показать, что это является основной причиной ложных отказов системы, когда после уходящей дрезины остаются ложно занятые участки просто потому, что колеса подвижных единиц могут быть разными и некоторые датчики по ходу движения "схватывают" их, а некоторые нет. И далее я пытался Вам объяснить, что очевидно датчик (его конструкция и принцип действия) являются основной причиной таких отказов. Вот почему я и решил обсудить ИМЕННО УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ВСЕХ ВОЗМОЖНЫХ ДАТЧИКОВ для заданных условий эксплуатации на ж/д, для чего подробно описал их...

 

2. Первичный признак ("признак стыка") мне понятен и, скорее всего, удовлетворяет многим заявленным мною требованиям. Неясно только как вы себе представляете устройство звукоснимателя и как можно было бы регулировать его чувствительность? Ведь, как я уже говорил, путейцы по рельсам могут стучать, легкие дрезины и тележки для перевозки инструмента путейцев могут по рельсу ездить, есть и другая разнозвучащая техника и возможно, другие обстоятельства, могущие сформировать параметрически неопределенную звуковую волну в рельсе. Хотелось бы часть ненужных звуков отделить "аппаратно", т. к. основная задача - контроль занятости участков пути, длина которых чаще может быть меньше, чем длина состава! Как считать оси на таких участках предложенным Вами способом? Как вы расставите акустические датчики, чтобы точно знать, сколько осей вышло с одного участка и вошло на другой при прибывающем составе? По мощности звука на стыке? А соседние стыки? А выбоины на рельсах? А если вагон отцепился и тихо закатится на соседний участок пути? Ведь сила звука уже будет другой при скорости вагона, стремящейся к нулю... Пока не понимаю Вас...

 

3. Повторюсь, мне всего лишь хотелось убедиться, что индуктивный датчик - это действительно самый оптимальный датчик с точки зрения наших (крайнесеверных) реальных условий эксплуатации и цены. Как выяснилось, основной их недостаток - относительно большие линейные размеры, достаточные для частых механических повреждений. Другой недостаток: невозможность корректно считать оси разных объектов. Вот почему и захотелось попытаться найти возможные конкурентноспособные альтернативы.

[Andy_Mozzhevilov 0]

" ...они говорили, говорили и, напоследок, обсудили, о чем же они говорили..." :)

 

1. О системе ЭССО я знаю, есть даже знакомый, работающий на одном б). Данная система не может отличать колесо от неколеса,

фактически, достоверно на 100% этим типом датчиков невозможно отличить один металлический предмет от другого.

 

 

отцепился и тихо закатится на соседний участок пути? Ведь сила звука уже будет другой при скорости вагона, стремящейся к нулю... Пока не понимаю Вас...

Со звуковым датчиком можете даже не пытаться, это понятно любому, кто хоть пару раз стоял на перегоне при проходе поезда.

 

3. Повторюсь, мне всего лишь хотелось убедиться, что индуктивный датчик - это действительно самый оптимальный датчик с точки зрения наших (крайнесеверных) реальных условий эксплуатации и цены.

Индуктивный датчик обладает большим недостатком - сильной зависимостью амплитуды выходного сигнала от скорости поезда. При скоростях ниже 5 км/ч амплитуда сигнала будет стремится к 0. Те датчики, что в ЭССО, не индуктивные. Скорее всего, работают либо на срыве генерации, либо на фиксации изменения частоты внутреннего контура - типа металлоискателя, что по сути почти одно и то же.

 

А вообще, изобретение своего датчика - дело долгое и неблагодарное.

[ivainc1789 0]

Те датчики, что в ЭССО, не индуктивные. Скорее всего, работают либо на срыве генерации, либо на фиксации изменения частоты внутреннего контура - типа металлоискателя, что по сути почти одно и то же.

 

А вообще, изобретение своего датчика - дело долгое и неблагодарное.

<{POST_SNAPBACK}>

 

Если на фиксации изменения частоты, то можно пробовать поставить на выходе генератора амплитудный детектор и тогда полученный аналоговый сигнал на выходе пригоден для обработки - можно даже отловить факт нахождения колеса над датчиком. На больших скоростях скорее всего будет плохо работать (инертность детектора), но это мне и не нужно.

 

Да, изобретать никто и не хотел бы. Просто казалось, могут быть приемлемые готовые решения...

 

Привязка к стыку рельсов невозможна, т. к. участки пути не кратны длинам рельсов. Места установки датчиков также зависимы от мест установки светофоров. Установка новых датчиков не должна повлечь за собой переустановку светофоров. Таким образом, датчик должен допускать установку в любом месте рельса/пути.

[Виктория 0]

Тоже решила высказаться более обстоятельно. :)

 

tobias_ivan

2. Другим видом "неэлектрической информации" (назовем лучше это первичным признаком) будет давление колеса (а не "давление на тензодатчик", это уже связь). ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ позволяет преобразовать эту первичную информацию в электрический сигнал.

3. Другим первичным признаком, как выяснили ранее, будет звук удара колеса в месте стыка двух рельс. Его можно измерить ЗВУКОСНИМАТЕЛЕМ (микрофоном).

4. Еще один признак - наличие металлического предмета (колеса) в электро-магнитном поле. Здесь соответственно ЭЛЕКТРО-МАГНИТНЫЙ ДАТЧИК.

 

5. Перемещение одного рельса относительно другого в месте их стыка (своего рода рычажные весы :) ). Эти "рычажные весы" позволяют легко определить направление движения поезда. Возможна градация перемещения в зависимости от массы объекта, вызывающее это перемещение (типы вагонов). Выбор типа первичного преобразователя не упирается только в вихретоковые (любой, который позволяет померить это перемещение, обладает хорошими динамическими характеристиками (чтобы поймать перемещение от удара каждого колеса) и устойчив к воздействию внешних факторов (низкой температуры окружающей среды, вибрации, другие помехи)).

Вопрос установки датчика на стыке (слева, справа или снизу с учетом защиты от вандализма) может быть детально проработан только при известной конструкции стыка и его геометрических размерах.

 

To ivainc1789

 

Задача нам показалась интересной (пусть даже и в "академическом" плане :) ), не могли бы Вы дать еще некоторые пояснения в плане сотрудничества (с Российской академией наук ). Основные вопросы - диапазон возможных перемещений в месте стыка, диапазон температур окружающей среды (нижняя граница - верхняя граница), конструктивные условия размещения датчика с микроконтроллером (например, если все-таки снизу стыка - то размер свободной области). Если уже настала пора закрыть тему, то может быть продолжить общение по e-mail?

 

И еще на Ваши последние короткие замечания

Привязка к стыку рельсов невозможна, т. к. участки пути не кратны длинам рельсов. Места установки датчиков также зависимы от мест установки светофоров. Установка новых датчиков не должна повлечь за собой переустановку светофоров. Таким образом, датчик должен допускать установку в любом месте рельса/пути.

 

Какой цели служат эти требования? Нельзя ли решить ее "дискретно" (с точностью до 1/2 от длины рельса), а обработку возложить на программное обеспечение (благо координаты установки датчиков известны)? Как зависят места установок датчиков от мест установки светофоров? (телеметрическая аппаратура около светофоров размещается?)

[Andy_Mozzhevilov 0]

Привязка к стыку рельсов невозможна, т. к. участки пути не кратны длинам рельсов. Места установки датчиков также зависимы от мест установки светофоров. Установка новых датчиков не должна повлечь за собой переустановку светофоров. Таким образом, датчик должен допускать установку в любом месте рельса/пути.

<{POST_SNAPBACK}>

По границам блок-участков находятся изолирующие стыки. Или какая автоблокировка у вас сейчас там используется? Так и не услышал ответ на этот вопрос, хотя задал его с самого начала.

[tobias_ivan 0]

На контролируемом участке может не быть стыков? Вы это хотели сказать?

[ivainc1789 0]

1. На перегонах между станциями используется ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКАЯ БЛОКИРОВКА.

2. На самой станции (о чем и речь) используется система, подобная ЭССО. Рельсовые цепи, изоляция блок-участков на станции не используются. Это в прошлом. О недостатках системы, подобной ЭССО я уже говорил выше. Достоинств у этой системы гораздо больше: заметно сокращение потребления ресурсов на тех. обслуживание. Думается, что устранить указанные недостатки - это скорее вопрос совершенствования программного обеспечения устройства обработки сигнала индуктивного датчика, чем модернизации всей системы. Тем не менее, интересны возможные альтернативы...

3. Длина рельса 12.5 метров. Ориентировочное смещение в месте стыка - до 5 мм. Это для деревянных шпал при условии нахождения стыка на шпале (стык редко бывает между шпал). Который год обещана замена на ж/б шпалы. Там видимо смещение будет меньше. Температура окружающей среды -30...+25 гр. Цельсия. Снег на датчик не постесняется упасть, обледенеть... :)

4. Нежелательно располагать микроконтроллер на датчике. Сходы составов влекут за собой тяжелые последствия. Датчики после прессинга в 100 тонн представляют собой жалкое зрелище. Путевая коробка/ящик располагается на расстоянии 1-3 метра от края рельса.

5. Станционные пути делятся на участки для контроля целостности прохождения составов, безопасности движения и возможности формирования маршрутов (в различных допустимых сочетаниях!!!) на основе информации о свободности элементарных участков путей. Поэтому датчики всегда ограждают стрелочный перевод. Датчики всегда ограждают пару взаимозависимых стрелочных переводов называемых съездом с одного пути на другой. Датчик всегда ставится на некотором небольшом расстоянии впереди от светофора, т. к. локомотив стоит перед светофором и в случае его несанкц. проезда след. участок ДОЛЖЕН сразу же становиться занятым и все возможные маршруты с этим участком не должны иметь возможности формироваться. Таковы жесткие требования по обеспечению безопасности движения.

6. У светофора ничего не устанавливается кроме небольшой коробки на мачте, где размещены трансформаторы питания светофорных ламп.

7. Вихретоковый датчик смог бы регистрировать наличие металлических предметов (осей колес) над рельсом? Судя по описанию, да. Направление определит сдвоенный датчик. Стыки обслуживаемый путейцами компонент. В чем же принципиальный интерес к стыку?

[ivainc1789 0]

На контролируемом участке может не быть стыков? Вы это хотели сказать?

<{POST_SNAPBACK}>

 

Совершенно верно.