Автоматический оптико-электронный размерный контроль колесных пар железнодорожного состава

• Автор: Сотников, Вадим Витальевич
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Обзор методов и систем оптико-электронного контроля геометрических
параметров объектов
1.1. Основные методы оптико-электронного контроля геометрических параметров объектов
1.2. Оптико-электронный метод контроля в реальном времени объема тела по его изображению
1.3. Метод допускового контроля объёма тела по его одноракурсному изображению
1.4. Обзор систем контроля геометрических параметров колесных пар
1.5. Выводы
2. Измерение геометрических параметров колесных пар железнодорожного
состава в движении. Модели и потоки обработки сигналов
2.1. Постановка задачи
2.2. Оптические измерительные датчики
2.3. Выбор схемы синхронизации измерений
2.4. Функциональная схема системы КОМПЛЕКС
2.5. Основные этапы обработки сигналов
3.2. Влияние установочных параметров измерительной системы, пространственного положения и опорных параметров колесной пары
2.6. Выводы
3. Обеспечение достоверности, борьба с помехами
3.1. Помехи и методы борьбы с ними

на измерения толщины обода и гребня
3.3. Оценка достоверности результатов измерений
3.4. Выводы
4. Практическое использование. Результаты внедрения

4.1. Информационное взаимодействие с АСУ железнодорожного
транспорта
4.2. Практическое использование системы КОМПЛЕКС
4.3. Результаты внедрения системы КОМПЛЕКС
4.4. Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Введение
Актуальность работы. В сети железных дорог России находится около 600 ООО грузовых вагонов, соответственно, более 2 400 ООО колесных пар. По мере эксплуатации колесные пары непрерывно изнашиваются. Если какой-нибудь из геометрических параметров достигает критической величины, то колесная пара должна быть изъята из эксплуатации и заменена исправной. До сих пор этот контроль возлагается на осмотрщиков вагонов в пунктах технического обслуживания (ПТО). На качество осмотра влияет субъективная оценка осмотрщика, в результате чего не всегда вовремя производится замена неисправных колесных пар в вагонах, что повышает вероятность аварийных ситуаций.
Своевременное выявление неисправных колесных пар движущегося состава может обеспечить установка автоматических систем контроля на подходе к пунктам технического обслуживания.
На момент начала диссертационной работы в России и за рубежом велись работы по созданию таких автоматических систем контроля колесных пар грузовых вагонов. Однако практически все они предназначены для применения в депо или специализированных цехах. В некоторых из них предусматривается возможность контроля подвижного состава, но накладывается ограничение по скорости, и требуется использование специальных путей, как правило, размещенных в крытом помещении для исключения влияния атмосферных помех.
Создание систем контроля геометрических параметров колесных пар движущегося железнодорожного состава в условиях штатной эксплуатации является актуальной задачей. Такие системы должны действовать в едином информационном пространстве для возможности анализа результатов измерений по всей сети железных дорог, что позволило бы отслеживать изменение геометрических параметров колесных пар с течением времени и делать

ливается ниже катящегося колеса так, что плоскость луча оказывается строго перпендикулярной направлению движения колеса. Линия пересечения плоскости луча с профилем колеса фиксируется цифровой фотокамерой, в цифровом виде передается на ЭВМ модуля, где изображение обрабатывается с целью устранения искажений. После этого ЭВМ генерирует результирующий блок данных, соответствующих реальным параметрам профиля. По ним выводится графическое отображение профиля, по которому определяют все указанные параметры.
Рис. 1.9. Обмер профиля колеса системой ARGUS.
Механическая заслонка позволяет предохранять оптику от загрязнений в нерабочие периоды. Она автоматически открывается при подходе поезда.
Все указанные параметры, определяющие профиль, измеряются с точностью 0.2 мм. При повторных измерениях одного и того же параметра точность составляет 0.1 мм.
Измерительные модули подчинены базовому, который управляет их работой и контролирует выполняемые на подвижном составе измерения и испытания. Он определяет состояние всей системы (готовность к работе, режимы измерений и испытаний, наличие блокирующего воздействия, неисправность) и контролирует работоспособность измерительных модулей. Рельсовые педали на входе и выходе установки посылают сигналы базовому