ИЗМЕРИТЕЛЬНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС "СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ" ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ТОКОСЪЕМА

Полезная модель относится к устройствам для исследования процессов токосъема, а именно, к измерительно-аналитическому комплексу «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема по качеству динамического взаимодействия токоприемника подвижного состава с контактной подвеской и может быть использована на железнодорожном транспорте.
Известно устройство для контроля процесса токосъема путем регистрации искрения токоприемника, включающее оптическую систему, фотоприемник, регистратор, логический элемент ИЛИ и фильтр верхних частот (см. SU, 815501, G01D 9/00.1981)
Недостаток известного устройства состоит в том, что контроль токосъема осуществляется только по одному показателю - искрение токоприемника, что не дает полной картины процесса токосъема.
Известно техническое решение, относящееся к технике контроля качества взаимодействия контактного провода и токоприемников электроподвижного состава, в котором используют в качестве антенны изолированный протяженный проводник из цветного металла, проложенный вдоль контактной подвески. Проводник улавливает энергию высокочастотных колебаний от каждого искрения между контактным проводом и токоприемником. Радиоизлучения детектируют, фильтруют и ограничивают по нижнему уровню. Полученный контрольный сигнал подвергают анализу по числу пиковых значений за заданный интервал времени и по промежуткам времени между пиковыми значениями, на основании которых фиксируют одиночные дуговые вспышки и помехи. Далее проводят анализ
числа дуговых вспышек и интервалов времени между ними и с учетом температуры окружающего воздуха осуществляют разграничение причин нарушения токосъема. (RU, 2249511, В60М 1/12, 2005.04.10).
Недостатком известного технического решения является то, что качество токосъема определяется лишь наличием контакта между полозом токоприемника и контактного провода, фиксирует только точки отрыва (нарушение контакта) токоприемника путем регистрации зоны искрения и дуговых вспышек. Данный метод оценки качества токосъема не показывает динамику взаимодействия системы контактный провод-токоприемник и не дает полной оценки качества токосъема, преимуществ или недостатков конструкции исследуемых токоприемников и контактных подвесок.
Наиболее близким техническим решением является измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема, включающий телевизионные камеры, фиксирующие зрительные данные о процессе взаимодействия контактной сети и токоприемников, устройство записи зрительных данных, системный блок, состоящий из устройства ввода данных и электронно-вычислительной машины с математическим обеспечением, и подключенные к электронно-вычислительной машине системного блока дисплей и принтер (см. Н.В.Миронос и др. Исследование токосъема на базе системы технического зрения, Вестник ВНИИЖТ, 2005, №5, 44-47).
Измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема позволяет фиксировать и обрабатывать информацию о процессе токосъема. Контроль токосъема охватывает вертикальные колебания токоприемника и контактного провода, а также процессы искрения и дугообразования. Данные показатели отражают картину токосъема, из которой возможно получение динамических критериев ее оценки: среднее и среднеквадратическое отклонение контактного нажатия, максимальный размах вертикальных перемещений точки контакта, коэффициент отрыва токоприемника.
Однако в известном комплексе не учитывается длительность процесса искрения, что отрицательно влияет на контроль процесса токосъема.
Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение функциональных возможностей, повышение точности контроля процесса токосъема.
Указанный технический результат достигается в измерительно-аналитическом комплексе «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема, включающем телевизионные камеры, фиксирующие зрительные данные о процессе взаимодействия контактной сети и токоприемников, устройство записи зрительных данных, системный блок, состоящий из устройства ввода данных и электронно-вычислительной машины с математическим обеспечением, и подключенные к электронно-вычислительной машине системного блока дисплей и принтер, при этом комплекс дополнительно снабжен блоком регистрации качества токосъема по длительности искрения, вход которого подключен к устройству записи зрительных данных, а выход - к системному блоку.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором приведен общий вид устройства.
Измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема работает следующим образом. Телевизионные камеры 1 фиксирует зрительные данные о процессе взаимодействия контактной сети и токоприемников во время движения электроподвижного состава (ЭПС). Далее производится запись изображения в устройстве 2 представляющего собой либо видеокамеру с кассетой, либо видеомагнитофон. Полученное видеоизображение через блок 3 регистрации качества токосъема по длительности искрения передается в системный блок 4. Системный блок 4 содержит устройство 5 ввода данных и электронно-вычислительную машину 6 для математической обработки данных. Числовые данные представляют собой выраженные в условных единицах вертикальные координаты рамы и полоза токоприемника. Результаты
отображаются на экране дисплея 7 или на бумажном носителе распечатываются на принтере 8. Анализ полученных данных позволяет восстановить реальную зависимость координат от времени, найти соответствующие скорости и ускорения и, подставив найденные величины в уравнение движения полоза и рамы, вычислить искомую силу в функции времени.
Реконструкция (аппроксимация) фактического движения токоприемника выполняется с использованием дискретных рядов Фурье. Выбираются отрезки временных рядов, на которых рама и полоз совершают довольно значительные и регулярные колебания. Обработка и расчет видеоинформации происходит на базе программы VSPANT. На основе обработки зрительных данных, получаемых с телевизионных камер, на одном поле экрана дисплея формируется закон движения общей точки системы токоприемник - контактный провод. Вертикальные перемещения меток, соответствующие вертикальным перемещениям полоза, анализируются, обрабатываются и отражаются непрерывной линией на графике. Данные вертикальных перемещений токоприемника заносят в математическую модель и рассчитывают мгновенные значения усилия в контакте полоз-токоприемник.
Измерительно-аналитический комплекс «Система технического зрения» для контроля процесса токосъема обеспечивает контроль процесса токосъема по динамическим критериям.