Считаем оси колесных пар поездов, на железной дороге Опции

[ivainc1789]

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?

[tobias_ivan]

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]

" ...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]

" ...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.