Патент на изобретение №2311311

(54) СПОСОБ И СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ НЕГАБАРИТНОСТИ ГРУЗОВ НА ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к дистанционному контролю габаритов перевозимого груза на железнодорожном транспорте. Способ включает в себя контроль соблюдения границ габаритности погрузки при входе состава в зону контроля с помощью оптоэлектронных датчиков и определение негабаритности грузов при проведении состава через зону контроля, образованную оптическими границами датчиков габаритных ворот, сравнение габаритов погрузки с требуемыми габаритами подвижного состава и видеонаблюдение проходящего состава. В каждой контролируемой плоскости устанавливают блок из двух пар оптоэлектронных датчиков “излучатель – приемник”, измеряют время перекрытия оптического канала, измеряют скорость поезда, вычисляют длину нарушения габарита. Устанавливают, по крайней мере, по два приемника излучения в контролируемой плоскости на расстоянии, а сопряженные с ними излучатели – максимально близко друг от друга, образуя оптические оси, расположенные под углом друг к другу. Определяют координаты негабарита, а по каналам связи передают информацию о нарушении габаритов, визуализируют ее на экране видеомонитора и акцентируют внимание оператора на нарушение, подают тревожный сигнал, регистрируют ответную реакцию оператора. Устройство снабжено устройством измерения скорости, излучателями, приемниками, вычислительным устройством, видеомонитором, а также устройством ответной реакции оператора. Техническим результатом изобретения является повышение надежности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.tп перекрытия оптического канала каждой пары “излучатель – приемник”, измеряют скорость поезда Vп и вычисляют длину (протяженность) нарушения габарита по выражению

L=Vпtп, м,

в блоке приемники излучения устанавливают на расстоянии So, a сопряженные с ними излучатели максимально близко друг от друга, образуя оптические оси, расположенные под углом друг к другу, определяют координаты негабарита по уравнению

Hi=Ho(1-Vпti/So),

где Hi – расстояние от линии размещения приемников излучения до негабарита, м,

Ho – расстояние от линии установки приемников до излучателей, м,

ti – промежуток времени между началами процессов перекрытия обоих оптических каналов, мс,

по каналам связи передают информацию о нарушении габаритов, визуализируют ее на экране видеомонитора наблюдения, акцентируют внимание оператора на нарушение с указанием места нарушения на телевизионном изображении единицы подвижного состава, подают тревожный сигнал, регистрируют ответную реакцию оператора.

Реализация способа возможна с помощью системы контроля негабаритности грузов на подвижном составе железнодорожного транспорта, содержащей счетчик вагонов, габаритные ворота, образованные оптическими осями датчиков, содержащих излучатели и приемники, имеющих парную оптическую связь, видеокамеры наблюдения, выходы всех телекамер связаны с соответствующими видеовходами системного блока автоматизированного рабочего места, который выполнен с возможностью вывода на экран компьютерного монитора в реальном масштабе времени видеоизображения проходящего состава с телекамер в режиме “ПОЛИЭКРАН”, а также полноэкранного просмотра состава с одной выбранной телекамеры, записи на жесткий диск сжатого видеоизображения с телевизионных камер, воспроизведения видеозаписи и создания видеоархива. Ее отличительной особенностью является то, что излучатели являются источниками когерентного излучения и установлены на опоре, размещенной над железнодорожным путем, а приемники этого излучения для контроля бокового габарита установлены на опоре, жестко соединенной с рельсами железнодорожного пути и имеют угол зрения , определяемый соотношением

tg=d/H,

где d – требуемый минимальный размер нарушения габарита, мм,

Н – максимальный вертикальный габарит, мм.

Система снабжена устройством измерения скорости железнодорожного состава. Излучатели и приемники излучения, образуя блок из двух пар, установлены в контролируемой плоскости, причем приемники размещены друг от друга на определенном базовом расстоянии So и направлены на излучатель (излучатели), установленный на расстоянии. Ho от линии установки приемников, при этом оптические оси каждой пары “излучатель – приемник” направлены под утлом друг к другу, приемники излучения соединены каналами связи с вычислительным устройством и видеомонитором наблюдения, снабженным устройствами акцентирования внимания оператора на нарушение, например, визуализации нарушения габарита и подачи тревожного сигнала, а также устройством ответной реакции оператора.

На чертеже изображена схема устройства.

Согласно требованиям железнодорожного стандарта габаритные ворота должны определить нарушение в нескольких продольных плоскостях. Устройство состоит из нескольких контрольных блоков по числу контролируемых плоскостей, в каждый из которых входят две пары “излучатель 1 – приемник 2”, размещенных на опорах 3, в частности жестко связанных с рельсами, причем излучатели 1 находятся на опорах выше приемников 2 излучения, последние размещены в контролируемой плоскости на базовом расстоянии So друг от друга, сопряженные с ними излучатели 1 размещены на расстоянии. Но от линии установки приемников 2, образуя условный треугольник из двух оптических осей пар “излучатель 1 – приемник 2” и базой So. Приемники 2 излучения соединены каналами связи 4 с входом системного блока 5 автоматизированного рабочего места 6, снабженного монитором 7. Телевизионные камеры 8 установлены на опоре 3 и также соединены с системным блоком 5 с возможностью записи видеоизображения на его жесткий диск 9 линией связи 10. Система содержит устройство 11 подачи тревожного сигнала, а также снабжена устройством 12 ответной реакции оператора. Кроме того, система содержит счетчик 13 вагонов и измеритель 14 скорости железнодорожного состава.

Устройство работает следующим образом. Железнодорожный состав проходит габаритные ворота, образованные профилем железнодорожного габарита. Сметчиком 13 определяют номер вагона, а измерителем скорости 14 измеряют его скорость. Линии железнодорожного габарита размещены в продольных плоскостях, образованных оптическими осями блоков из двух пар “излучатель – приемник”. Предметы, размещенные на вагоне и выступающие за пределы железнодорожного габарита, сначала пересекают луч первой пары “излучатель – приемник” блока, а затем второй. Измеряют время tп перекрытия первого приемника 2, затем рассчитывают протяженность негабарита. Измеряют время между началом перекрытия первого и второго приемников 2, а затем рассчитывают расстояние Нi от линии размещения приемников 2 до негабаритного места. Сведения о нем передаются на видеомонитор, где визуализируются, т.е., например, отмечаются другим цветом, указателем или другим способом, акцентируя внимание оператора. Срабатывает устройство 11 подачи тревожного сигнала. Оператор в ответ обязан зафиксировать нарушение нажатием кнопки устройства 12 ответной реакции.

Устройство позволяет определить координаты негабарита, а также уменьшить вероятность ложных срабатываний, т.к. полноценное срабатывание считается, когда сработают оба приемника.

Размещение приемников 2 для определения бокового негабарита на опорах 3 позволяет исключить влияние сезонных изменений грунта на юстировку устройства.

Список использованной литературы

1. Авт.св. № 432028, 1972 Устройство для контроля негабаритности на подвижном составе.

2. Заявка № 2003108406, 2003. Способ дистанционного контроля за коммерческими неисправностями.

3. Заявка № 2004119031, 2004. Способ дистанционного контроля габаритов грузов.

4. Заявка № 2004119032, 2004. Автоматизированная система коммерческого осмотра поездов и вагонов (АСКО ПВ) (прототип).

Формула изобретения

1. Способ дистанционного контроля габаритов груза железнодорожных вагонов, включающий контроль соблюдения границ габаритности погрузки при входе состава в зону контроля с помощью оптоэлектронных датчиков и определение негабаритности грузов, заключающийся в проведении состава через зону контроля, образованную оптическими границами датчиков габаритных ворот и сравнении габаритов погрузки с требуемыми габаритами подвижного состава, видеонаблюдении проходящего состава, отличающийся тем, что в каждой контролируемой плоскости устанавливают блок из двух пар оптоэлектронных датчиков “излучатель – приемник”, измеряют время tп перекрытия оптического канала каждой пары “излучатель – приемник”, измеряют скорость поезда Vп и вычисляют длину нарушения габарита по выражению

L=Vпtп, м,

устанавливают, по крайней мере, по два приемника излучения в контролируемой плоскости на расстоянии So, а сопряженные с ними излучатели – максимально близко друг от друга, образуя оптические оси, расположенные под углом друг к другу, определяют координаты негабарита по уравнению

Hi-Ho(1-Vпti/So),

где Hi – расстояние от линии размещения приемников излучения до негабарита в контролируемой плоскости, м,

Но – расстояние от линии установки приемников до излучателей, м,

ti – промежуток времени между началами процессов перекрытия обоих оптических каналов, мс,

затем по каналам связи передают информацию о нарушении габаритов, визуализируют ее на экране видеомонитора наблюдения, акцентируют внимание оператора на нарушение с указанием места нарушения на телевизионном изображении единицы подвижного состава, полученном от видеокамер наблюдения, подают тревожный сигнал, регистрируют ответную реакцию оператора.

2. Устройство для контроля негабаритности грузов на подвижном составе железнодорожного транспорта, содержащее габаритные ворота, образованные оптическими границами угла зрения оптоэлектронных датчиков, содержащих излучатели и приемники, имеющих парную оптическую связь, устройство счета вагонов, видеокамеры наблюдения, выходы всех телекамер связаны с соответствующими видеовходами системного блока автоматизированного рабочего места, который выполнен с возможностью вывода на экран компьютерного монитора в реальном масштабе времени видеоизображения проходящего состава с телекамер в режиме “ПОЛИЭКРАН”, а также полноэкранного просмотра состава с одной выбранной телекамеры, записи на жесткий диск сжатого видеоизображения с телевизионных камер, воспроизведения видеозаписи и создания видеоархива, отличающееся тем, что оно снабжено устройством измерения скорости проходящего состава, излучатели являются источниками когерентного излучения и установлены на опоре, размещенной над железнодорожным путем, а приемники этого излучения для контроля бокового габарита установлены на опоре, жестко соединенной с рельсами железнодорожного пути, и имеют угол зрения , определяемый соотношением

tg-d/H,

где d – требуемый минимальный размер нарушения габарита, мм,

Н – максимальный вертикальный габарит, мм,

две пары излучателей и приемников излучения образуют блок, установленный в контролируемой плоскости, причем приемники размещены друг от друга на определенном расстоянии и направлены на излучатели, установленные на расстоянии от линии установки приемников, при этом оптические оси каждой пары “излучатель – приемник” направлены под углом друг к другу, приемники излучения соединены каналами связи с вычислительным устройством и видеомонитором наблюдения, снабженным устройствами акцентирования внимания оператора на нарушение, например, путем визуализации нарушения габарита и подачи тревожного сигнала, а также устройством ответной реакции оператора.

РИСУНКИ