Разработка информационно-измерительной системы контроля параметров рельсовой колеи метрополитена

• Автор: Рябиченко, Роман Борисович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ПУТИ
1Л Современные требования к эксплуатации железнодорожного пути
1.2 Анализ признаков и параметров характеризующих состояние железнодорожного пути
1.2Л Классификация дефектов верхнего строения пути и выбор контролируемых параметров
1.2 Л Л Классификация дефектов рельсов
1.2.1.2 Классификация методов выявления и предупреждения дефектов
рельсов
1.2.2 Классификация отступлений состояния рельсовой колеи и существующие методы контроля
1.3 Автоматизированные путеизмерительные средства для определения геометрических параметров рельсовой колеи
1.3.1 Основные автоматизированные путеизмерительные средства, применяемые на железных дорогах и метрополитенах
1.3.2 Вспомогательные технические средства контроля состояния железнодорожного пути
1.4 Технологии контроля параметров рельсовой колеи в метрополитенах на примере Московского
1.4.1 Путеизмерительная станция Московского метрополитена
1.4.2 Технология контроля ширины рельсовой колеи
1.4.3 Технология контроля просадок рельсовой колеи
1.5 Цели и задачи работы
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ
2.1 Принципы организации и структура оптоэлектронной информационноизмерительной системы контроля геометрических параметров рельсовой колеи
2.2 Минимизация нелинейных искажений изображений, возникающих вследствие малого объема подвагонного пространства
2.3 Оценка разрешающей способности оптоэлектронной информационноизмерительной системы контроля параметров рельсовой колеи
2.4 Основные результаты и выводы по главе
3 ТЕСТИРОВАНИЕ И НАСТРОЙКА ПОДСИСТЕМ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ПОЛУЧАЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Калибровка оптоэлектронной автоматизированной подсистемы контроля ширины колеи, вертикального и бокового износа
3.2 Калибровка автоматизированной подсистемы контроля просадок рельсовой колеи
3.3 Совмещение изображений рельса
3.4 Контроль вертикального износа рельсовой колеи (высоты рельса)
3.5 Контроль ширины колеи
3.6 Контроль просадок рельсовой колеи
3.7 Основные результаты и выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА И ТЕСТИРОВАНИЕ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
4.1 Разработка методического, технического и программного обеспечения оптоэлектронной автоматизированной системы контроля ширины рельсовой колеи, вертикального, бокового износов головки рельса и просадки
4.1.1 Составные элементы комплексной системы автоматизированного контроля параметров рельсовой колеи
4.1.1.1 Подсистема ПИШИРК
4.1.1.2 Подсистема ПИП
4.2 Методика и проведение натурных испытаний ОЭИИСКПРК
4.3 Обработка получаемых результатов, оценка их погрешности и определение надёжности автоматизированных систем
4.4 Основные результаты и выводы по главе
Основные результаты и выводы по работе
Список используемых источников
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Железнодорожный транспорт является основным видом транспорта в Российской Федерации, которым перевозится около 80 % грузов и пассажиров. Одной из важнейших задач на железнодорожном транспорте является обеспечение безопасности и увеличение скоростей движения поездов с сохранением надёжности работы на высоком уровне.
Метрополитен является сложной развивающейся распределенной системой, включающей в себя большое количество объектов. На сегодняшний день Московский метрополитен является одним из крупнейших в мире. На московский метрополитен приходится более половины пассажирских перевозок города, годовой объем перевозки превышает 3 млрд. чел. [1]. Интервал движения поездов в часы пик составляет около одной минуты. В настоящее время поезда метрополитена двигаются со скоростями до 90 км/ч.
При подобной интенсивности пассажиропотока наиболее важными задачами являются увеличение скорости при обеспечении безопасности движения поездов, которая во многом зависит от состояния рельсовой колеи.
На протяжении всего периода эксплуатации железнодорожного транспорта постоянно идет совершенствование конструкции пути, его отдельных элементов и автоматизации методов контроля, обеспечивающих безопасность движения поездов.
Значительный научный вклад в развитие систем контроля пути на магистральном железнодорожном транспорте внесли отечественные и зарубежные ученые: С.В. Архангельский, Е.С. Ашпиз, В.М. Бугаенко, Э.В. Воробьев, Б.Н. Зензинов, B.C. Лысюк, В.Ф. Тарабрин, Ж. Айзенман, Е. Виклер и др.
Состояние рельсовой колеи в значительной степени определяет безопасность движения, максимальную скорость и пропускную способность железных дорог и метрополитенов.

Центральный компьютер системы ORIAN
Рельсовые измерительные сенсорные головки Рис. 1.1 Основные блоки системы ORIAN

Thr 1 Миф*. 14010 Wotght 136 , Hettf*- 1*0.» WeigM 1» 1 _7*L
SO VAl*>r 37.07 Up 0.00 V**W0iГ 37 97 1 WVSttO 37 40 Сил» О ОО 1 VWUbO 74 0? Up: 0 00 Си** 071 be
ptmrfhm ktcrecumq Rubdiv 1 Пай Тури С
rr>rw 1 МГЧЭЬ* 300 ТтЛО. 1 f
о* 1 End [fcjr, ] Ku i pend1 Пггчлгт ] Thre»h 1 | ' г ][ 'ТП! MileooTl | Looebon | PMm-

Рис. 1.2 Изображение данных на экране дисплея
После обработки на экран выводится изображение левого и правого профилей рельса, величины бокового и вертикального износа (рис. 1.2).
К недостаткам данной системы можно отнести следующее:
• отсутствуют подсистемы определения просадок и контроля положения контактного рельса, которые необходимы для метрополитенов;
• система имеет высокую стоимость, что делает невозможным широкое применение аппаратуры ORIAN на Российских железных дорогах. Оптический датчик Electronic Bar Gauge, разработанный компанией
ARM (Advanced Rail Management Corp.), США предназначен для определения точных размеров высоты, ширины, износа и других параметров рельса [37].