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?

[Andy Mozzhevilov]

может стоит с ёмкостями поиграться?
запитать рельс переменным током ( естественно небольшим ), и мехду шпалами датчик (даже провод простой подойдет). на против колеса ёмкость всё равно поменяется.

Там все уже запитано, как минимум тяговым током
На РЦ с автоблокировкой - рельсовые цепи запитываются штатно, доплнительно чем-то их записывать вряд ли дадут, во всяком случае без согласований и доказательств безопасности.
Ж.д. это все же серьезно, это не бытовуха вам, где если сотовый телефон или тостер сломался, то это проблема одного конкретного человека.
И все равно это хуже датчика фиксации оси.

[fur]

может стоит с ёмкостями поиграться?
запитать рельс переменным током ( естественно небольшим ), и мехду шпалами датчик (даже провод простой подойдет). на против колеса ёмкость всё равно поменяется.

Вообще-то по рельсам и так гуляет переменный ток, диспетчер-то видит местоположение составов

[veter]

ам все уже запитано, как минимум тяговым током

в розетке 220В тоже всё уже запитано, но это же не мешает передавать информацию по этим проводам...

И все равно это хуже датчика фиксации оси.

что это и с чем его едят?
просто сказать: плохо и нникуда не годится. сложнее привести аргументы

[Andy Mozzhevilov]

Зачем скорость измерять и выделять подвижные есдиницы, если стоит задача считать оси и знать, сколько на блок участке осей в данный момент. Если хотя бы одна - блок-участок занят, если ни одной - свободен.

Тогда с дальномером еще проще. Еже ли не нужны эти параметры, так и дальномер это блестящее и оригинальное решение. Зафиксировать скачок по дальности в пол-метра (для незагруженной платформы или дрезины) и более (для вагонов),

или колонну тупейцев, шагающих на работу ))

возможно самым ненастроенным прибором (имеется дальномер ввиду), установленным самым безобразным образом, с самым малым разрешением по дальности. Отсюда и цена будет ниже. Захотите навороты, типа кто проехал куда и с какой скоростью, платите больше. Вот и вся арифметика.
И не будет он реагировать на проносимые ме.предметы, смещения от температуры и удары путейцев кувалдами...

Вы не поняли задачи целиком, в этом возможно есть вина автора, задавшего вопрос как бы однобоко, с точки зрения только поиска датчика. Я понял, что он хочет, потому что я знаю что есть ж.д. не по наслышке, и кроме всего прочего заканчивал институт инженеров ж.д транспорта., и знаю о принципах работы аналогичных систем.
Задача в более общей формулировке такова.
Имеет участок пути, на границах которого установлены датчики, модули обработки сигналов датчиков связаны между собой. Задача, выдавать решение о занятости/свободности участка, посчитав количество зашедших и ушедших овец. Причем участки могут быть достаточно короткими и их может быть много в одном месте, поскольку развитие станции может быть достаточно насыщенным.
Я утверждаю, что в условиях ж.д. овец считать по ногам проще.
Точность УЗ методов будет зависеть от погодных условий, снегопада, дождя, помех в УЗ диапазоне, возникающих при проходе самого поезда.
Точность видео методов будет зависеть от освещенности в разное время суток, засветки видеокамер солнцем, также от погодных условий, дождя, снегопада.
Реализация возможна, но даже при сравнимых результатах по вероятности ошибки в счете вагонов реализация системы с использованием этих методов будет на минимум на 2 порядка дороже. Из чего вытекает, что они представляют лишь академический интерес.

[Andy Mozzhevilov]

То Andy Mozzhevilov
Датчик крепится снизу к обоим рельсам и имеет две части (корпус и якорь с возвратной пружиной). Каждая из частей крепится к своему рельсу (рычагу), т.е. фактически измеряется перемещение якоря относительно корпуса. В корпусе распожены 2 чувствительных элемента (ЧЭ) в виде отрезка проводника. От значения перемещения краев рельсов (торцов) будет зависеть размер датчика. Можем и чертеж прикрепить.

имхо - разобьет вдребезги. Можно легко ожидать ускорения до 200-300g на стыках, причем одного относительно другого, если они окажутся несколько на на разном уровне.

В этом случае важно, чтобы под датчиком не было жестких предметов, об которые он может стукнуться (щебенка, лед). Может быть ямку поглубже и как-то изолировать  .

Вы фото видели? Да там щебня совсем то чуть-чуть )))

Может быть вариант закрепления и сбоку путем установки дополнительных элементов и ориентации якоря. Не очень просматривается защищенность датчика от обледения и снегоуборочной техники.

Вижу первоначальный пыл уже начал остывать

Может Вы ответите на вопрос об относительных перемещениях рельсов (диапазон перемещения левого рельса относительно правого). 

Одному богу извествно. Даже на той фото, что я прикрепил, видно, что зазом между рельсами с разных сторон разный.

Насчет удаленной работы - давно уж совместный патент можно было написать при обоюдной заинтересованности сторон (шутка  ).

[tobias_ivan]

Обидно, если среди наших "умных мыслей" кто-то найдет действительно умные, некую изюминку, разработает систему, получит патент или протеже МПС (или другого ведомства) и Вам, Andy Mozzhevilov, возможно придется с ней столкнуться, во всей "красе".
Вот хохма то будет.

[tobias_ivan]

Задача, выдавать решение о занятости/свободности участка, посчитав количество зашедших и ушедших овец.

Т.е. если на участок зайдет 10 колес, а выйдет 9 ( ), то применяемая сегодня система (например, у Вас Andy Mozzhevilov) сообщит что участок занят, пока не выкатится одно оставшееся колесо?

[Andy Mozzhevilov]

Обидно, если среди наших "умных мыслей" кто-то найдет действительно умные, некую изюминку, разработает систему, получит патент или протеже МПС (или другого ведомства) и Вам, Andy Mozzhevilov, возможно придется с ней столкнуться, во всей "красе".
Вот хохма то будет.

Да ради бога, буду только рад. Я лишь пытался с позиции человека, имеющего опыт разработки и эксплуатации систем на ж.д. указать на явные недостатки предложенных вами методов измерения, не более того.
Или в чем я неправ, в каких своих выводах?
УЗ датчик будет надежно работать во время ливневых дождей/снегопадов?
Видео методы будут надежно работать при прямой засветке камер солнцем? При отсутствии освещения в ночное время?
Эти методы, датчики, комплекс мат.обработки будут дешевле и/или надежнее датчиков прохода осей?

[Andy Mozzhevilov]

Задача, выдавать решение о занятости/свободности участка, посчитав количество зашедших и ушедших овец.

Т.е. если на участок зайдет 10 колес, а выйдет 9 ( ), то применяемая сегодня система (например, у Вас Andy Mozzhevilov) сообщит что участок занят, пока не выкатится одно оставшееся колесо?

Да, потому что это значит, что вагон остановился на границе участков.
Поэтому датчики должны быть максимально надежными, чтобы не давать ложных срабатываний и пропусков осей.

[tobias_ivan]

Я лишь пытался...указать на явные недостатки предложенных вами методов измерения...
Или в чем я неправ, в каких своих выводах?

Абсолютно правы!!!
Многим нашим Заказчикам нехватает этих качеств.

[Виктория]

То Andy Mozzhevilov
Датчик крепится снизу к обоим рельсам и имеет две части (корпус и якорь с возвратной пружиной). Каждая из частей крепится к своему рельсу (рычагу), т.е. фактически измеряется перемещение якоря относительно корпуса. В корпусе распожены 2 чувствительных элемента (ЧЭ) в виде отрезка проводника. От значения перемещения краев рельсов (торцов) будет зависеть размер датчика. Можем и чертеж прикрепить.

имхо - разобьет вдребезги. Можно легко ожидать ускорения до 200-300g на стыках, причем одного относительно другого, если они окажутся несколько на на разном уровне.

С ускорениями придется бороться совершенствованием конструкции. 300g - это при каких скоростях поезда и весе вагонов?

В этом случае важно, чтобы под датчиком не было жестких предметов, об которые он может стукнуться (щебенка, лед). Может быть ямку поглубже и как-то изолировать  .

Вы фото видели? Да там щебня совсем то чуть-чуть ))) 

Не щебнем же изолировать.

Может быть вариант закрепления и сбоку путем установки дополнительных элементов и ориентации якоря. Не очень просматривается защищенность датчика от обледения и снегоуборочной техники.

Вижу первоначальный пыл уже начал остывать

Не-а. Сбоку то тоже на стыке.

Может Вы ответите на вопрос об относительных перемещениях рельсов (диапазон перемещения левого рельса относительно правого). 

Одному богу извествно. Даже на той фото, что я прикрепил, видно, что зазом между рельсами с разных сторон разный. 

Да, обратили на это внимание. Но зазор между рельсами - неинформативный параметр. Интересно вертикальное перемещение рельса одного относительно другого (скачок, когда колесо с одного рельса переходит на другое).

По поводу измерения скорости - вроде как в первоначальной постановке вопроса шла речь о необходимости отличия дрезины от вагона. Мы предлагаем существующими датчиками измерять время между осями. Для известной скорости можно найти расстояние и опознать тип объекта (дрезина или вагон).

[Andy Mozzhevilov]

С ускорениями придется бороться совершенствованием конструкции. 300g - это при каких скоростях поезда и весе вагонов?

Думаю реально иметь при скоростях выше 40 км/ч при нагрузке на ось в 15-20 тонн. Я оценку взял несколько с потолка, основываясь на том, что неровность на колесе в виде ползуна глубиной 1.5-2.0мм может дать порядка 150g при ударе об рельс на скоростях 60 км/ч. Думаю, что при перепаде в высоте стыка в 2-3мм можно наблюдать соизмеримые ускорения.

По поводу измерения скорости - вроде как в первоначальной постановке вопроса шла речь о необходимости отличия дрезины от вагона. Мы предлагаем существующими датчиками измерять время между осями. Для известной скорости можно найти расстояние и опознать тип объекта (дрезина или вагон).

Равномерного движения поезда в зоне прохода датчиков никто не обещает.
При малых скоростях поезд может просто встать в зоне датчиков, измерение расстояний через измерение скорости и время теряет смысл.
Может быть откат назад, при котором измерение расстояний этим методом тем более теряет смысл.


PS. Кстати, мне непонятна необходимость отличия дрезины от вагона. Дрезина, такая же подвижная единица, и она должна также вызывать занятость участка пути. А то прям получается какой-то летучий голландец.

[ivainc1789]

[quote=Andy Mozzhevilov,Oct 6 2005, 14:45]
[quote=Vic1,Oct 6 2005, 16:19]
PS. Кстати, мне непонятна необходимость отличия дрезины от вагона. Дрезина, такая же подвижная единица, и она должна также вызывать занятость участка пути. А то прям получается какой-то летучий голландец.

[/quote]

Бесспорно, дрезина и вызывает занятость. Только ЛОЖНУЮ. И, как я уже говорил, случается это, например, при проезде дрезины по нескольким смежным участкам. Причина (как мне казалось) может скрываться в разном диаметре колес и соответственно в их более близком расположении. Возможно поэтому датчик а точнее микроконтроллер, его обслуживающий не успевает обрабатывать этот сигнал. Однако при более детальном рассмотрении проблемы обнаружилось, что не всякая дрезина оставляет ложные занятости. Со временем, были "вычислены" эти подвижные единицы и выяснилось, что на расстоянии примерно 10 см. от каждого колеса и 4 см. от поверхности рельса у них установлены некие металлические щетки, назначение которых я пока не могу определить (люди еще в отпусках). Как только такая дрезина проезжает по участкам, ложная занятость остается в 100 проц. случаев проезда. Это крайне нервирует ДСП, т. к. при этом им приходится оформлять кучу бумажек, делать несколько разных записей в журналах, вручную снимать эту занятость с пульта, а значит еще нужно авторизоваться на пульте... короче, нервотрепка...

Первое, что приходит в голову, попросить дрезинеров снять щетки. Однако я не хочу идти по этому пути. Мало того, за эти щетки кое-кто в свое время рацуху оформил, деньжат получил. Работники вагонных служб имеют право делать любые изменения в подвижном составе, если только они согласованы с руководством и не противоречат инструкциям. С облегчением подумалось, что вряд ли рационализаторские предложения или что-то еще когда-нибудь затронут вид/форму/материал колеса...

Таким образом и встает проблема различения сигналов, порождаемых различными подвижными составами. Будь то гаечный ключ, модерон (тележка путейцев катящаяся по одному рельсу для перевозки инструмента и материалов), модифицированные дрезины, вагоны, локомотивы и т. п. Отрадно, что индуктивный датчик как компонент автогенератора с последующим амплитудным детектором может (и несет?) информацию, помогающую различить подв. составы.

Однажды научившись их различать можно классифицировать все объекты на "серьезные" и формировать истинную занятость участка и "несерьезные" типа модеронов, лопат, гаечных ключей, костылей, которые смогут лишь информировать ДСП.

И вдруг сейчас мне подумалось, возможно что это опасно? Вдруг серьезный объект будет классифицирован как несерьезный? Правда есть еще "защита" общего подсчета осей на участке... А если ошибок будет несколько и сложится так, что в результате получим ЛОЖНУЮ СВОБОДНОСТЬ участка??? Любое усложнение обработки сигнала опасно???

Неужели нервотрепка неизбежна...

[tobias_ivan]

Т.е. Вы хотите сказать, что из-за примочек колесных средств на входе датчик посчитал 8 осей (2 - оказались лишними), а на выходе 6. И участок оказался занятым?
Или на мимо датчика пронесли гаечный ключ, и участок тоже оказался занятым, т.к. вынос того же гаечного ключа датчик на выходе участка не зафиксировал?
Или на участке остался вагон, а за счет опять же гаечного ключа сформировали ситуацию выхода вагона за пределы участка, в результате ложное освобождение участка?
Об этих ситуациях идет речь? (всей этой беседы)

И вдруг сейчас мне подумалось, возможно что это опасно? Вдруг серьезный объект будет классифицирован как несерьезный? Правда есть еще "защита" общего подсчета осей на участке... А если ошибок будет несколько и сложится так, что в результате получим ЛОЖНУЮ СВОБОДНОСТЬ участка??? Любое усложнение обработки сигнала опасно???

Как следует из названия корреляционного метода, необходимо иметь образцы исходного сигнала, чтобы принять решение: прошло колесо вагона или нет. Если имеется хоть сколько нибудь существенное различие в образцах сигнала от проезда колеса вагона и проноса гаечного ключа (навесов на дрезине и пр.), тогда можно уменьшить количество ложных срабатываний путем установления порога, отсеить ложные сигналы которые не похожи на образец с вероятностью 0,99;0,95;0,9.
Чтобы оценить эффективность введения такой дополнительной обработки, нужно получить статистические данные и выполнить моделирование для записанных образцов. Количественно оценить трудно: может 10% ложных сигналов отсеится, а может и ни одного.

[ivainc1789]

Т.е. Вы хотите сказать, что из-за примочек колесных средств на входе датчик посчитал 8 осей (2 - оказались лишними), а на выходе 6. И участок оказался занятым?
Или на мимо датчика пронесли гаечный ключ, и участок тоже оказался занятым, т.к. вынос того же гаечного ключа датчик на выходе участка не зафиксировал?
Или на участке остался вагон, а за счет опять же гаечного ключа сформировали ситуацию выхода вагона за пределы участка, в результате ложное освобождение участка?
Об этих ситуациях идет речь? (всей этой беседы)

Именно об этих ситуациях. Точнее, возможно ли сделать что-либо более надежное, чтобы исключить хотя бы некоторые из них. По итогам беседы, получается, что нет.