УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО РЕЛЬСОВОГО ПУТИ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а более конкретно - к вспомогательному железнодорожному оборудованию, и может использоваться в устройствах для проверки состояния железнодорожного рельсового пути в процессе его эксплуатации, строительства и ремонтно-восстановительных работ.
Известно устройство для измерения параметров железнодорожного рельсового пути, включающее рельсовую тележку с рамой и складывающейся ручкой оператора, снабженную колесами и механизмом прижатия колес, на которой размещены датчики пути, соединенные с блоком предварительной обработки сигналов, питаемым от вторичного источника электропитания, а также носимая ЭВМ, подключенная к блоку предварительной обработки (RU 62612 U1, 2007). Это устройство, позволяя оперативно просматривать результаты контроля, требует для анализа параметров исследуемого участка пути с обнаруженными отклонениями последующей обработки информации в стационарных условиях. Это не позволяет достичь высокой эксплуатационной эффективности устройства.
Известны и другие устройства для измерения параметров железнодорожного рельсового пути (например, RU 52866 U1, 2006; RU 62571 U1, 2007; RU 127024 U1, 2012; RU 2303541 С2, 2007; SU 753968 A1, 1980), однако их конструкция также не позволяет обеспечить высокую эксплуатационную эффективность.
Из известных устройств наиболее близким к предложенному является устройство для измерения параметров железнодорожного рельсового пути, содержащее снабженную ручкой съемную рельсовую тележку с рамой и двумя парами колес, на которой размещены соединенный с автономным источником питания блок анализа, соединенные с его входом через интерфейс связи элементы контроля рельсового пути и соединенные с его соответствующими выходами блок индикации и визуализации и блок связи с внешними устройствами (RU 2438902 С2, 2012). В этом устройстве элементы контроля рельсового пути включают датчик пути и скорости с узлом позиционирования, датчик пройденного пути, датчик уровня, датчик ширины рельсовой колеи и узел измерения стрел изгиба рельсовых нитей в горизонтальной плоскости. Блок анализа выполнен в виде программно-аналитического устройства, включающего внутренние и внешнее интерфейсные блоки, блок регистрации результатов измерений, блок обнаружения отступлений параметров пути от заданных норм, блок памяти результатов измерения параметров пути и блок цифровой индикации и графической визуализации значений регистрируемых параметров пути.
В этом устройстве энергопитание элементов контроля рельсового пути осуществляется от общего автономного источника питания, что снижает время непрерывной работы устройства и не позволяет достичь его высокой надежности. Конструктивное выполнение блока анализа не обеспечивает достаточной гарантии от потери полученной информации с элементов контроля и не предусматривает возможности расширения функциональных возможностей устройства. Кроме того, наличие узла измерения стрел изгиба рельсовых нитей малоинформативно при контроле рельсового пути и усложняет устройство. Все это в целом не позволяет достичь высокой эксплуатационной эффективности устройства.
Задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании устройства для измерения параметров железнодорожного рельсового пути, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении эксплуатационной эффективности устройства для измерения параметров железнодорожного рельсового пути.
Это достигается тем, что в устройстве для измерения параметров железнодорожного рельсового пути, содержащем снабженную ручкой съемную рельсовую тележку с рамой и двумя парами колес, на которой размещены соединенный с автономным источником питания блок анализа, соединенные с его входом через интерфейс связи элементы контроля рельсового пути и соединенные с его соответствующими выходами блок индикации и визуализации и блок связи с внешними устройствами, блок анализа выполнен в виде программируемого процессора, соединенного с блоком команд оператора, при этом устройство содержит вспомогательный источник питания, соединенный с элементами контроля рельсового пути, которые включают датчик отклонения поперечного сечения рельсового пути, датчик шаблона колеи и датчик контроля пути и скорости. Программируемый процессор может включать блок измерений, блок обнаружения и связанный с ними блок памяти. Программируемый процессор с блоком команд оператора и блоком индикации и визуализации могут быть выполнены в виде промышленного компьютера. Устройство может содержать спутниковый приемник, соединенный с датчиком контроля пути и скорости.
Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.
На чертеже показана структурная блок-схема устройства для измерения параметров железнодорожного рельсового пути.
Оно содержит снабженную ручкой съемную рельсовую тележку с рамой и двумя парами колес (на чертеже не показаны). На ней размещены блок анализа, выполненный в виде программируемого процессора 1 и соединенный с автономным, преимущественно аккумуляторным, источником 2 питания, а также интерфейс 3 связи, элементы 4 контроля рельсового пути, блок 5 индикации и визуализации, блок 6 связи с внешними устройствами и блок 7 команд оператора. Элементы 4 контроля рельсового пути соединены через интерфейс 3 связи со входом программируемого процессора 1. Блоки 5 и 6 соединены с выходами программируемого процессора 1. Блок 7 команд оператора также соединен с программируемым процессором 1. Элементы 4 контроля рельсового пути включают датчик 8 отклонения поперечного сечения рельсового пути, датчик 9 шаблона колеи и датчик 10 контроля пути и скорости, которые соединены со вспомогательным источником 11 питания, преимущественно аккумуляторным. Датчик 8 может быть выполнен, например, маятникового типа и закреплен неподвижно на раме рельсовой тележки. Датчик 9 может быть выполнен, например, в виде датчика линейных перемещений. Датчик 10 может быть выполнен, например, на основе по меньшей мере двух датчиков Холла, устанавливаемых на одном из колес (путемерном колесе) рельсовой тележки, и может быть соединен, например, через узел позиционирования с приемником спутниковой связи (на чертеже не показаны). Программируемый процессор 1 преимущественно включает блок 12 измерений, блок 13 обнаружений и блок 14 памяти. Программируемый процессор 1 вместе с блоком 7 команд оператора и блоком 5 индикации и визуализации могут быть выполнены преимущественно в виде промышленного компьютера.
После подключения энергопитания от источников питания 2 и 11, осуществляется загрузка программируемого процессора 1 программами начальной установки посредством блока 7 команд оператора. После ввода начальных параметров контролируемого участка рельсового пути и начала движения рельсовой тележки, через одинаковые отрезки рельсового пути сигналы с элементов 4 контроля рельсового пути поступают через интерфейс 3 связи на программируемый процессор 1, в котором каждый параметр путеизмерения сравнивается с его нормативным значением, результат сравнения сохраняется в блоке 14 памяти и поступает на дисплей блока 6 индикации и визуализации. Посредством блока 7 команд оператора помимо ввода начальных настроек путеизмерительного оборудования осуществляется выбор режима работы элементов 4 контроля рельсового пути, управление выбором информации из блока измерений 12 программируемого процессора 1 и ее выводом на блок 5 индикации и визуализации и выбор требуемого пункта меню программного обеспечения. Блок 12 измерений обеспечивает регистрацию в режиме реального времени регистрацию всех необходимых параметров рельсового пути, синхронизированных по единой координате. Блок 13 программируемого процессора 1 обеспечивает обнаружение отступлений параметров рельсового пути от заданных норм путем сравнения каждого из измеренных параметров пути с нормативными требованиями, установленными для данного участка рельсового пути, и передает информацию в блок 14 памяти. Блоки 12, 13, 14 в составе программируемого процессора 1 и блоки 5, 7 преимущественно могут быть выполнены в виде промышленного компьютера, что в целом повышает надежность устройства и упрощает и облегчает его эксплуатацию. Полученные после обработки в программируемом процессоре 1 результаты контроля и анализа могут быть переданы оператором через блок 6 связи для дальнейшей обработки, что в том числе позволяет дополнительно повысить эффективность устройства за счет возможности принятия оперативных решений по техническому обслуживанию и ремонту рельсового пути. В программируемый процессор 1 могут быть введены дополнительные данные, позволяющие при подключении соответствующих дополнительных датчиков, без изменения конструкции устройства, расширить его функциональные возможности, например, за счет измерения температуры рельсов, измерения зазора стыков рельсов и др. Вспомогательный источник питания 11 обеспечивает раздельное от общего энергопитание элементов 4 контроля рельсового пути, что позволяет увеличить время работы устройства, повысить надежность получения необходимой информации и уменьшить вероятность ее потери от элементов 4.
Пример реализации. Устройство для измерения параметров железнодорожного рельсового пути реализовано в виде путеизмерительной тележки ПТ-10 и прошло полный комплекс испытаний на производственных площадях ЗАО «Фирма ТВЕМА» на территории станции Угрешская Малого окружного кольца Московской железной дороги ОАО «РЖД». Устройство обеспечивает выдачу информации по контролю геометрических параметров рельсовой колеи, в том числе отклонение ширины рельсовой колеи на глубину 13 мм от поверхности катания (шаблон) и взаимное положение рельсовых нитей по высоте (уровень). Диапазон контроля ширины колеи составил 1505-1560 мм, диапазон контроля уровня ±160 мм, шаг регистрации данных по координате пути - 0,25 м. Отмечены, в частности - качественная регистрация параметров, надежность устройства и удобство его в эксплуатации, и в целом его высокая эксплуатационная эффективность.
Устройство для измерений параметров железнодорожного рельсового пути, выполненное в соответствии с полезной моделью, имеет более высокую эксплуатационную эффективность по сравнению с известными аналогичными.