Способ измерения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава и устройство для его осуществления Российский патент 2024 года по МПК B61L1/18 G01R27/26 

Описание патента на изобретение RU2824227C1

Область техники, к которой относится изобретение

Группа изобретений относится к железнодорожной автоматике и телемеханики, а именно к способам и устройствам для определения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава.

Уровень техники

Одной из основных задач, которую необходимо решить при автоматизации технологических процессов на железнодорожной станции, заключается в определении расстояния до переменного препятствия, представляющего собой колесную пару, в границах участка пути, ограниченного с использованием изолирующих стыков. Иными словами, требуется определить расстояние от точки подключения путевого стационарно устанавливаемого оборудования до железнодорожного подвижного состава. Решение такой задачи является актуальным как для построения систем интервального регулирования движения поездов на магистральных участках железных дорог, так и для решения задач контроля заполняемости путей сортировочного парка железнодорожной станции.

Для решения указанной задачи наиболее часто используются электрические рельсовые цепи (Аркатов, В.С. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник / B.C. Аркатов, А.И. Баженов, Н.Ф. Котляренко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Транспорт, 1992. - 383 с.: ISBN 5-277-00768-7.). Следует, однако, отметить, что функциональные возможности классических схем рельсовых цепей, нашедших широкое применение на магистральных железных дорогах, не предполагают осуществление измерения расстояния до железнодорожного подвижного состава, находящегося в границах его эксплуатационной длины. Это связано в первую очередь с конструкцией основных функциональных узлов электрических рельсовых цепей: применение в качестве решающей схемы порогового элемента.

Известен способ контроля целостности рельса, реализуемый с использованием известного устройства контроля целостности рельса (RU 2424936 C1, B61L 23/16, 27.07.2011). Способ заключается в том, что по управляющим сигналам от устройства обработки информации и управления формируют с использованием генератора импульсов и транслируют в рельсовую линию четыре импульса разной полярности с периодом повторения, кратным 40 мс для исключения помех частотой 25 и 50 Гц. Изменение полярности зондирующих импульсов осуществляют с использованием коммутатора. Под воздействием сигналов управления с использованием коммутатора подключает к рельсовым нитям выход стабилизатора напряжения то в одной, то в другой полярности. Измеряют с использованием измерительного устройства ток переходного процесса, идущего в рельсовой линии по каждому импульсу. С заданным шагом времени посылают измеренную величину тока переходного процесса в устройство обработки информации и управления. Усредняют с использованием устройства обработки информации и управления кривые тока, полученные от четырех импульсов, и обрабатывают усредненную кривую тока. Рассчитывают коды индуктивности и сопротивления рельсовой цепи в условных единицах и посылают их по каналу связи в электронно-вычислительную машину. При помощи электронно-вычислительной машины осуществляют расчет фактической индуктивности и фактического сопротивления рельсовой цепи участка. Если при свободности участка рассчитанные значения индуктивности и сопротивления равны индуктивности и сопротивлению рельсовой линии участка с учетом дросселя и погрешности измерения, то принимают решение о целостности рельсов, в противном случае принимают решение о нарушении целостности.

Недостатком способа контроля целостности рельса, реализуемого с использованием известного устройства контроля целостности рельса, является низкая точность определения пространственных координат колесной пары железнодорожного подвижного состава, связанная с использованием только одной частоты измерительного сигнала, в следующих случаях:

- если расстояние до колесной пары железнодорожного подвижного состава мало, а применяемая для измерения частота является низкой (малая величина падения напряжения на рельсах);

- если расстояние до колесной пары железнодорожного подвижного состава велико, а применяемая для измерения частота является высокой (из-за значительного затухания в рельсовой линии, влияния сопротивления изоляции рельсовой линии).

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемой группе изобретений является известные способ контроля состояния рельсовой линии и рельсовая цепь повышенной длины (RU 2117596 C1, B61L 23/16, 20.08.1998). В способе контроля состояния рельсовой линии в рельсовую линию на одном ее конце подают сигнал. По реакции рельсовой линии на поданный сигнал, измеренной на том конце, судят о состоянии рельсовой линии, в том числе о ее свободности. Упомянутый сигнал формируют в виде импульса напряжения с широким частотным спектром. Определяют сопротивление R рельсовой нити, индуктивность L рельсовой нити и сопротивление R6 балласта по кривой тока переходного процесса путем выбора на упомянутой кривой трех точек и решения системы нелинейных алгебраических уравнений относительно R, L и Rб. При этом длину свободной рельсовой линии определяют по соотношению X=L/Lуд, где Lуд - заранее известная удельная индуктивность рельсовой линии. Сравнивают длину X с длиной контролируемой рельсовой линии и при превышении ею длины X свободной части рельсовой линии или наоборот судят о занятом или свободном состоянии рельсовой линии соответственно. Определяют зависящие от времени удельное сопротивление рельсовой нити Rуд=R/X и удельное сопротивление балласта Rбуд = Rб*X, которые сравнивают с заданными удельными сопротивлениями рельсов и балласта и в случае превышения зависящим от времени удельным сопротивлением рельсов заданного или заданным удельным сопротивлением балласта, зависящего от времени, принимают решение о неисправности рельсовой линии.

Рельсовая цепь повышенной длины содержит генератор сигнала, один полюс которого соединен с первой рельсовой нитью на одном конце рельсовой линии, измерительное устройство, выполненное в виде аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен ко входу устройства обработки информации и управления. Рельсовая цепь повышенной длины снабжена нагрузочным элементом, подключенным к другому концу рельсовой линии, при этом генератор сигнала выполнен в виде генератора импульсов со входом управления, другой полюс его связан со второй рельсовой нитью на первом упомянутом конце рельсовой линии через измерительное устройство, включающее в себя резистор, включенный параллельно аналого-цифровому преобразователю, и подключенное выходом - ко входу управления генератора сигнала.

Известный способ взят за прототип.

Недостатком прототипа следует считать низкую точность определения пространственных координат колесной пары железнодорожного подвижного состава в границах выделенной с использованием изолирующих стыков рельсовой линии, связанную с необходимостью решения системы нелинейных алгебраических уравнений.

Раскрытие изобретения

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении точности измерения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава.

Технические результат достигается тем, что способ измерения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава заключается в том, что непрерывно и последовательно: формируют с использованием управляемого генератора две пары частот: одну пару низких частот и одну пару высоких частот; - измеряют действующие значения напряжений и токов на выходе генератора для каждой формируемой частоты; определяют значения входного сопротивления линии рельсовой для каждой из частот как отношение действующего значения напряжения к действующему значению тока на той же частоте; определяют значение индуктивности линии рельсовой на низких частотах как корень квадратный отношения произведения квадрата входного сопротивления линии рельсовой на первой низкой частоте, квадрата входного сопротивления линии рельсовой на второй низкой частоте и модуля разности величин квадрата первой низкой круговой частоты и квадрата второй низкой круговой частоты к произведению квадрата первой низкой круговой частоты, квадрата второй низкой круговой частоты и модуля разности квадрата входного сопротивления линии рельсовой на первой низкой частоте и квадрата входного сопротивления линии рельсовой на второй низкой частоте; определяют значение индуктивности линии рельсовой на высоких частотах как корень квадратный отношения произведения квадрата входного сопротивления линии рельсовой на первой высокой частоте, квадрата входного сопротивления линии рельсовой на второй высокой частоте и модуля разности величин квадрата первой высокой круговой частоты и квадрата второй высокой частоты к произведению квадрата первой высокой круговой частоты, квадрата второй высокой круговой частоты и модуля разности квадрата входного сопротивления линии рельсовой на первой высокой частоте и квадрата входного сопротивления линии рельсовой на второй высокой частоте; определяют значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на низких частотах, как отношение значения индуктивности линии рельсовой на низких частотах к величине удельной индуктивности линии рельсовой; определяют значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на высоких частотах, как отношение значения индуктивности линии рельсовой на высоких частотах к величине удельной индуктивности линии рельсовой; определяют итоговое расстояние до колесной пары железнодорожного подвижного состава как: значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на низких частотах, в диапазоне от трехсот до одной тысячи двухсот метров; значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на высоких частотах, в диапазоне от нуля до двухсот пятидесяти метров; интерполированное значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава как величину в диапазоне от расстояния до железнодорожного подвижного состава, измеренного на высоких частотах, до расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренного на низких частотах.

Устройство для измерения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава содержит блок управления; генератор управляемый; усилитель; трансформатор; измеритель напряжения селективный, настроенный на частоты сигналов, формируемых генератором управляемым; измеритель силы тока селективный, настроенных на частоты сигналов, формируемых генератором управляемым; шунт измерительный, блок коммутации, блок выбора измерительного шунта; блок расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, блок регистрации результатов измерений; модем. При этом первый выход блока управления соединен со входом генератора управляемого, второй выход блока управления соединен со входом блока коммутации, третий выход блока управления соединен со входом блока выбора измерительного шунта, четвертый выход блока управления соединен со входом измерителя силы тока селективного, пятый выход блока управления соединен со входом измерителя напряжения селективного. Соответствующие выводы генератора управляемого каскадно соединены с трансформатором через усилитель; один вывод трансформатора соединен с первым выводом линии рельсовой, а другой вывод трансформатора соединен с соответствующим выводом блока коммутации. Второй вывод блока коммутации соединен с первым токовым зажимом шунта измерительного, а третий вывод блока коммутации соединен со вторым токовым зажимом шунта измерительного и вторым выводом линии рельсовой. Соответствующие выводы измерителя силы тока селективного соединен через блок выбора измерительного шунта с потенциальными зажимами шунта измерительного и выводами участка рельса измерительного линии рельсовой. Соответствующие выводы измерителя напряжения селективного соединены с первым и вторым выводами линии рельсовой. Выход измерителя напряжения селективного соединен с первым входом блока расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, со вторым входом которого соединен выход измерителя силы тока селективного. Выход блока расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава соединен последовательно через блок регистрации результатом измерений со входом модема.

Краткое описание чертежей

Группа изобретений поясняется чертежом, на котором показана функциональная схема устройства, реализующего заявляемый способ измерения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава.

Устройство содержит блок 1 управления; генератор 2 управляемый; усилитель 3; трансформатор 4; измеритель 5 напряжения селективный, настроенный на частоты сигналов, формируемых генератором 2 управляемым; измеритель 6 силы тока селективный, настроенный на частоты сигналов, формируемых генератором 2 управляемым; шунт 7 измерительный, блок 8 коммутации, блок 9 выбора измерительного шунта; блок 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, блок 11 регистрации результатов измерений; модем 12. При этом первый выход блока 1 управления соединен со входом генератора 2 управляемого, второй выход блока 1 управления соединен со входом блока 8 коммутации, третий выход блока 1 управления соединен со входом блока 9 выбора измерительного шунта, четвертый выход блока 1 управления соединен со входом измерителя 6 силы тока селективного, пятый выход блока 1 управления соединен со входом измерителя 5 напряжения селективного. Соответствующие выводы генератора 2 управляемого каскадно соединены с трансформатором 4 через усилитель 3. Один вывод трансформатора 4 соединен с первым выводом линии 13 рельсовой, а другой вывод трансформатора 4 соединен с соответствующим выводом блока 8 коммутации; второй вывод блока 8 коммутации соединен с первым токовым зажимом шунта 7 измерительного, а третий вывод блока 8 коммутации соединен со вторым токовым зажимом шунта 7 измерительного и вторым выводом линии 13 рельсовой. Соответствующие выводы измерителя 6 силы тока селективного соединен через блок 9 выбора измерительного шунта с потенциальными зажимами шунта 7 измерительного и выводами участка рельса 14 измерительного линии 13 рельсовой. Соответствующие выводы измерителя 5 напряжения селективного соединены с первым и вторым выводами линии 13 рельсовой; выход измерителя 5 напряжения селективного соединен с первым входом блока 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, со вторым входом которого соединен выход измерителя 6 силы тока селективного. Выход блока 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава соединен последовательно через блок 11 регистрации результатом измерений со входом модема 12.

Осуществление изобретения

В рамках заявляемого изобретения под круговой частотой понимают скалярную физическую величину, являющуюся мерой колебательного движения, измеряемой в радианах в секунду. Синонимами термина следует считать словосочетание угловая частота и радиальная частота.

Под методом многочастотного зондирования в заявляемом изобретении понимается метод измерения расстояния в рельсовой цепи от точки подключения до колесной пары путем измерения токов и напряжений на нескольких частотах.

Устройство, реализующее заявляемый способ, работает следующим образом (фигура).

Устройство, реализующее заявляемый способ, построено на базе метода многочастотного зондирования.

В процессе эксплуатации устройства непрерывно и последовательно формируют с использованием генератора 2 управляемого две пары частот: одну пару низких частот и одну пару высоких частот. Набор частот определяется настройками блока 1 управления. В качестве блока 1 управления используется микропроцессорное устройство, предназначенное для формирования управляющих сигналов, обеспечивающих работу устройства, реализующего заявляемый способ.

Следует отметить, что для измерения индуктивности достаточно одной пары частот. Тем не менее из-за влияния сопротивления балласта на характер получаемых значений, для перекрытия измерений на всем диапазоне расстояний необходимо использовать несколько пар частот. Для реализации выбрано использование двух пар частот, одной пары низких частот для диапазона расстояний от двухсот пятидесяти метров до одного километра двухсот метров, и пары высоких частот для диапазона расстояний от нуля до трехсот метров.

Для усиления сигналов, формируемых генератором 2 управляемым к его выходу подключают усилитель 3. Усилитель 3 представляет собой типовую схему широкополосного усилителя сигналов, диапазон частот усиления которого соответствует полосе частот, формируемых с использованием генератора 2 управляемого.

Для согласования сигнала на выходе усилителя 3 с линией рельсовой используют трансформатор 4. В качестве трансформатора 4 используют типовые трансформаторы, в т.ч. используемые в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики. Также трансформатор 4 позволяет использовать заявляемый способ и устройство для его осуществления при электрической тяге, т.к. изолирует аппаратуру от действия помехи.

В зависимости от схемы подключения усилитель 3 подключается к линии 13 рельсовой через трансформатор 4 и шунт 7 измерительный (четырехпроводная схема подключения) или же подключается к линии 13 рельсовой через трансформатор 4.

В первом случае блок 9 выбора измерительного шунта по команде от блока 1 управления подключает измеритель 6 силы тока селективный соответствующими выводами параллельно шунту 7 измерительному к его потенциальным зажимам, а блок 8 коммутации с учетом сигнала от блока 1 управления на своем входе подключает соответствующий вывод трансформатора 4 к первому токовому зажиму шунта 7 измерительного, второй токовый зажим которого соединен со вторым выводом линии 13 рельсовой.

Во втором случае блок 9 выбора измерительного шунта по команде от блока 1 управления подключает измеритель 6 силы тока селективный соответствующими выводами параллельно участку рельса 14 измерительному линии 13 рельсовой. При этом блок 8 коммутации по команде от блока 1 управления соединяет соответствующий вывод трансформатора 4 в обход шунта 7 измерительного непосредственно ко второму выводу линии 13 рельсовой.

Для подключения измерителя 6 силы тока селективного к участку рельса 14 измерительному для снижения сопротивления соединительных проводом используют четыре проводника (по два на каждый из зажимов измерителя 6 силы тока селективного).

В качестве блока 8 коммутации используется полная контактная группа реле, содержащая общий контакт (первый вывод блока 8 коммутации), фронтовой и тыловой контакты (соответственно второй и третий выводы блока 8 коммутации). Обмотка реле подключена ко второму выходу блока 1 управления. В качестве шунта 7 измерительного используется типовой измерительный шунт. В качестве блока 9 выбора измерительного шунта используется коммутационная схема, построенная на реле или соответствующее бесконтактное коммутирующее устройство.

С использованием измерителя 5 напряжения селективного и измерителя 6 силы тока селективного измеряют действующие значения напряжений и токов на входе линии 13 рельсовой для каждой формируемой частоты. Выбор частот генератора 2 управляемого и настройка измерителя 5 напряжения селективного и измерителя 6 силы тока селективного осуществляют с использованием блока 1 управления. Генератор 2 управляемый представляет собой схему, предназначенную для формирования сигналов заданной частоты и формы. В качестве измерителя 5 напряжения селективного и измерителя 6 силы тока селективного используются соответственно типовые селективные вольтметры и амперметры.

Результаты измерений измерителя 5 напряжения селективного и измерителя 6 силы тока селективного передаются на соответствующие входы блока 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава. С использованием блока 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава определяют значения входного сопротивления линии 13 рельсовой для каждой из частот как отношение действующего значения напряжения к действующему значению тока на той же частоте. Также с использованием блока 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава определяют значение индуктивности линии 13 рельсовой на низких частотах как корень квадратный отношения произведения квадрата входного сопротивления линии 13 рельсовой на первой низкой частоте, квадрата входного сопротивления линии 13 рельсовой на второй низкой частоте и модуля разности величин квадрата первой низкой круговой частоты и квадрата второй низкой круговой частоты к произведению квадрата первой низкой круговой частоты, квадрата второй низкой круговой частоты и модуля разности квадрата входного сопротивления линии 13 рельсовой на первой низкой частоте и квадрата входного сопротивления линии 13 рельсовой на второй низкой частоте. Кроме того с использованием блока 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава определяют значение индуктивности линии 13 рельсовой на высоких частотах как корень квадратный отношения произведения квадрата входного сопротивления линии 13 рельсовой на первой высокой частоте, квадрата входного сопротивления линии 13 рельсовой на второй высокой частоте и модуля разности величин квадрата первой высокой круговой частоты и квадрата второй высокой частоты к произведению квадрата первой высокой круговой частоты, квадрата второй высокой круговой частоты и модуля разности квадрата входного сопротивления линии 13 рельсовой на первой высокой частоте и квадрата входного сопротивления линии 13 рельсовой на второй высокой частоте.

На основе данных расчетов с помощью блока 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава определяют значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на низких частотах, как отношение значения индуктивности линии 13 рельсовой на низких частотах к величине удельной индуктивности линии 13 рельсовой и определяют значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на высоких частотах, как отношение значения индуктивности линии 13 рельсовой на высоких частотах к величине удельной индуктивности линии 13 рельсовой.

Далее с использованием блока 10 расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава определяют итоговое расстояние до колесной пары железнодорожного подвижного состава как:

- значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на низких частотах, в диапазоне от трехсот до одной тысячи двухсот метров;

- значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на высоких частотах, в диапазоне от нуля до двухсот пятидесяти метров;

- интерполированное значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава как величину в диапазоне от расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренного на высоких частотах, до расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренного на низких частотах.

Выбор расстояния до железнодорожного подвижного состава, измеренного на высоких частотах, для начала перехода определяется только этой величиной. Это обусловлено тем, что данное расстояние соответствует реальному расстоянию при любом сопротивлении балласта, большем 0,5 Ом*км.

За счет вышеизложенного в заявляемой группе изобретений достигается повышение точности измерения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава.

Похожие патенты RU2824227C1

название год авторы номер документа
Устройство для позиционирования рельсового транспорта 2021
  • Дзюба Юрий Владимирович
  • Долгий Александр Игоревич
  • Охотников Андрей Леонидович
  • Розенберг Игорь Наумович
  • Соколов Сергей Викторович
  • Швалов Дмитрий Викторович
RU2768805C1
СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЕЗДНОГО ШУНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2020
  • Кузьмин Владислав Сергеевич
  • Табунщиков Александр Константинович
  • Линьков Владимир Иванович
  • Гавриленко Алексей Валерьевич
  • Титова Наталия Николаевна
  • Барышев Юрий Алексеевич
RU2750137C1
Устройство для позиционирования рельсового транспорта 2022
  • Дубчак Ирина Александровна
  • Охотников Андрей Леонидович
  • Розенберг Игорь Наумович
  • Соколов Сергей Викторович
  • Ярош Сергей Дмитриевич
RU2786255C1
УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕЖДУ КАЖДОЙ КОЛЕСНОЙ ПАРОЙ И РЕЛЬСАМИ 2020
  • Кузьмин Владислав Сергеевич
  • Табунщиков Александр Константинович
  • Линьков Владимир Иванович
  • Гавриленко Алексей Валерьевич
RU2744490C1
ШУНТ КОНТРОЛЬНЫЙ 2007
  • Лочехин Владимир Сергеевич
RU2339531C1
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЕЗДНОГО ШУНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2020
  • Кузьмин Владислав Сергеевич
  • Табунщиков Александр Константинович
  • Линьков Владимир Иванович
  • Гавриленко Алексей Валерьевич
  • Титова Наталия Николаевна
  • Барышев Юрий Алексеевич
RU2745713C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЕЗДНОГО ШУНТА ПРИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОМ РАЗМЕЩЕНИИ АППАРАТУРЫ РЕЛЬСОВОЙ ЦЕПИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2020
  • Кузьмин Владислав Сергеевич
  • Табунщиков Александр Константинович
  • Линьков Владимир Иванович
  • Гавриленко Алексей Валерьевич
RU2748742C1
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ЛОЖНОЙ СВОБОДНОСТИ РЕЛЬСОВОЙ ЦЕПИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЕЗДНОГО ШУНТА ДВУОСНЫХ ПОДВИЖНЫХ ЕДИНИЦ 2020
  • Кузьмин Владислав Сергеевич
  • Табунщиков Александр Константинович
  • Линьков Владимир Иванович
  • Гавриленко Алексей Валерьевич
RU2747077C1
Измерительный комплекс для экспресс-контроля параметров приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации 2016
  • Моисеев Виктор Васильевич
  • Тюпин Сергей Владимирович
RU2627250C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ РЕЛЬСОВЫХ НИТЕЙ С ПОДВИЖНОГО СОСТАВА 2021
  • Полевой Юрий Иосифович
  • Горелик Александр Владимирович
  • Мухин Леонид Викторович
RU2754374C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 824 227 C1

Реферат патента 2024 года Способ измерения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к средствам и методам определения расстояния от точки подключения к рельсовой цепи до колесной пары железнодорожного подвижного состава. В способе непрерывно и последовательно формируют с использованием управляемого генератора две пары частот: одну пару низких частот и одну пару высоких частот. Измеряют действующие значения напряжений и токов на выходе генератора для каждой формируемой частоты; определяют значения входного сопротивления линии рельсовой для каждой из частот как отношение действующего значения напряжения к действующему значению тока на той же частоте. Определяют значение индуктивности линии рельсовой на низких частотах и на высоких частотах, определяют итоговое расстояние до колесной пары железнодорожного подвижного состава. Устройство содержит блок управления; генератор управляемый; усилитель; трансформатор; измеритель напряжения селективный, настроенный на частоты сигналов, формируемых генератором управляемым; измеритель силы тока селективный, настроенный на частоты сигналов, формируемых генератором управляемым; шунт измерительный; блок коммутации; блок выбора измерительного шунта; блок расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава; блок регистрации результатов измерений; модем. Достигается повышение точности измерения расстояния от точки подключения к рельсовой цепи до колесной пары. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 824 227 C1

1. Способ измерения расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, характеризующийся тем, что непрерывно и последовательно: формируют с использованием генератора управляемого две пары частот: одну пару низких частот и одну пару высоких частот; измеряют действующие значения напряжений и токов на входе линии рельсовой для каждой формируемой частоты; определяют значения входного сопротивления линии рельсовой для каждой из частот как отношение действующего значения напряжения к действующему значению тока на той же частоте; определяют значение индуктивности линии рельсовой на низких частотах как корень квадратный отношения произведения квадрата входного сопротивления линии рельсовой на первой низкой частоте, квадрата входного сопротивления линии рельсовой на второй низкой частоте и модуля разности величин квадрата первой низкой круговой частоты и квадрата второй низкой круговой частоты к произведению квадрата первой низкой круговой частоты, квадрата второй низкой круговой частоты и модуля разности квадрата входного сопротивления линии рельсовой на первой низкой частоте и квадрата входного сопротивления линии рельсовой на второй низкой частоте; определяют значение индуктивности линии рельсовой на высоких частотах как корень квадратный отношения произведения квадрата входного сопротивления линии рельсовой на первой высокой частоте, квадрата входного сопротивления линии рельсовой на второй высокой частоте и модуля разности величин квадрата первой высокой круговой частоты и квадрата второй высокой частоты к произведению квадрата первой высокой круговой частоты, квадрата второй высокой круговой частоты и модуля разности квадрата входного сопротивления линии рельсовой на первой высокой частоте и квадрата входного сопротивления линии рельсовой на второй высокой частоте; определяют значение расстояния до железнодорожного подвижного состава, измеренное на низких частотах, как отношение значения индуктивности линии рельсовой на низких частотах к величине удельной индуктивности линии рельсовой; определяют значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на высоких частотах, как отношение значения индуктивности линии рельсовой на высоких частотах к величине удельной индуктивности линии рельсовой; определяют итоговое расстояние до колесной пары железнодорожного подвижного состава как: значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на низких частотах, в диапазоне от трехсот до одной тысячи двухсот метров; значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренное на высоких частотах, в диапазоне от нуля до двухсот пятидесяти метров; интерполированное значение расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава как величину в диапазоне от расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренного на высоких частотах, до расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, измеренного на низких частотах.

2. Устройство, реализующее способ по п. 1, характеризующееся тем, что содержит блок управления; генератор управляемый; усилитель; трансформатор; измеритель напряжения селективный, настроенный на частоты сигналов, формируемых генератором управляемым; измеритель силы тока селективный, настроенный на частоты сигналов, формируемых генератором управляемым; шунт измерительный; блок коммутации; блок выбора измерительного шунта; блок расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава; блок регистрации результатов измерений; модем; при этом первый выход блока управления соединен со входом генератора управляемого, второй выход блока управления соединен со входом блока коммутации, третий выход блока управления соединен со входом блока выбора измерительного шунта, четвертый выход блока управления соединен со входом измерителя силы тока селективного, пятый выход блока управления соединен со входом измерителя напряжения селективного; соответствующие выводы генератора управляемого каскадно соединены с трансформатором через усилитель; один вывод трансформатора соединен с первым выводом линии рельсовой, а другой вывод трансформатора соединен с соответствующим выводом блока коммутации; второй вывод блока коммутации соединен с первым токовым зажимом шунта измерительного, а третий вывод блока коммутации соединен со вторым токовым зажимом шунта измерительного и вторым выводом линии рельсовой; соответствующие выводы измерителя силы тока селективного соединены через блок выбора измерительного шунта с потенциальными зажимами шунта измерительного и выводами участка рельса измерительного линии рельсовой; соответствующие выводы измерителя напряжения селективного соединены с первым и вторым выводами линии рельсовой; выход измерителя напряжения селективного соединен с первым входом блока расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава, со вторым входом которого соединен выход измерителя силы тока селективного; выход блока расчета расстояния до колесной пары железнодорожного подвижного состава соединен последовательно через блок регистрации результатом измерений со входом модема.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2824227C1

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ И РЕЛЬСОВАЯ ЦЕПЬ ПОВЫШЕННОЙ ДЛИНЫ 1995
  • Грачев Г.Н.
  • Гуменик М.Б.
  • Колюжный К.О.
  • Липовецкий Ю.А.
RU2117596C1
УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ 2011
  • Федоров Николай Евгеньевич
  • Шорохов Николай Сергеевич
  • Есина Елена Викторовна
RU2457970C1
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЕ ПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 1995
  • Хабардин В.Н.
RU2090491C1
Способ изготовления изделий из тонкого листового материала и просечка для его осуществления 1950
  • Мац М.М.
SU92643A1
Устройство для контроля заполнения пути сортировочного парка 1987
  • Гозун Леонид Андреевич
  • Ершов Александр Федорович
  • Ефимов Лев Лаврентьевич
SU1470598A1

RU 2 824 227 C1

Авторы

Грачев Гаврил Николаевич

Головин Алексей Николаевич

Щукин Олег Ильич

Даты

2024-08-06Публикация

2023-10-30Подача