УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ Советский патент 1972 года по МПК B61L23/16 

Устройство может быть использовано в путеизмерительных вагонах при измерении, расшифровке и оценке неисправностей рельсового пути в баллах.

В настоящее время в СССР расшифровка и оценка неисправностей рельсового пути в баллах производится высококвалифицированными операторами вручную как на скоростных магистральных, так и на метрополитеновских Н трамвайных путеизмерительных вагонах.

Основными недостатками ручной обработки являются весьма медленная обработка информации о состоянии лути и субъективные ошибки лри обработке путеизмерительных лент.

Известны зарубежные устройства для автоматической расшифровки и оценки состояния -пути.

Известно устройство для расшифровки лент путеизмерительных вагонов, состоящее из размещенных в корпусе тележки и ползуна. При движении пера самописца перемещается связанная с ним тележка с ползуном, на котором закреплена щетка из серебряных нитей. Щетка скользит по контактам, замыкая и размыкая электрические цепи соответствующих реле, и амплитуды перемещения фиксируется.

ному уровню рельсовой колеи согласно методике, применяемой в СССР для скорости движения до 250 .

Для достижения указанной цели разработан алгоритм по оценке состояния пути в баллах. Например, для механизма шаблона на прямых участках пути алгоритм выражается формулой:

5„10001000

/7 f г h (S) dS V (5,) - А 5, F h (k),

Я.

общий балл, характеризуюгдещий состояние пути по ширине колеи на участке длиной 1000 м; h - отклонения ширины колеи

от нормы;

- длина элементарного участка пути;

k - номер элементарного участка;

F (h) - функция штрафов. Аналогичная формула применяется для оценки состояния пути ио илазным отклоиениям уровня.

дам к выходу ключа, а через логическ 1еэле),1енты «Запрет ы «11Л1-1, связанные с злодали отдельных декад накапливающего счегчика, причем выходы декад подключены к регистрирующему устройетву, и счетчик пройденного пути, присоединенный по входу к датчику пути, а но выходу - к устройству регистрации и к цени сброса накапливающего счетчпка.

Ьлок-схема устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит нз датчика I ширины колеи, выход которого соединен с первым входом ключа 2j датчика 3 пройденного пути, ВВ1ХОД которого соединен со вторым входом ключа 2 и со счетчиком 4 пройденного пути. Выход ключа 2 соединен со входами пороговых элементов 5-10. Счетчик пройденного пути 4 соединен по выходу с регистрирующим блоком 11 и цепями сброса декад 12-16 счетчика.

Выход порогового элемента 5 соединен с запрещающим входом логического элемента «Запрет 17 и через элемент «ИЛИ 18 - со входом четвертой декады 13 счетчика.

Выход порогового элемента 10 соединен с занрещающим входом логического элемента «Запрет 19 и через элемент «ИЛИ jS -со входом 4-й декады 13 счетчика.

Выход порогового элемента 6 соединен с разрешающим входом элемента «Запрет 17 и запрещающим входом элемента «Запрет Ж

Выход порогового элемента 9 соединен с разрешающим входом элемента «Запрет 19 и запрещающим входом элемента «Запрет 2/.

Выходы пороговых элементов 7 и S соединены соответственно с разрешающими входами элементов «Запрет 20 и 21. Выходы элементов «Запрет 17 и 19 через элемент «ИЛИ 22 соединены со входом 3-й декады 14, а выходы элементов «Запрет 20 и 21 через элемент «ИЛИ 23 - со входом 1-й декады 16, Кроме того, выходы всех декад 12-16 поданы на регистрирующий блок //.

Датчик 1 ширины колеи содержит цзмерительные ролики, соприкасающиеся с релвсоБыми нитями, которые соединены, например, с индуктивными преобразователями (сельсинами) линейных перемещений в электрические сигналы. На выходе датчика выдается непрерывный электрический сигнал, но амплитуде пропорциональный отклонению ширины колеи от нормы.

Датчик 3 пройденного пути может быть фотоэлектрическим или индуктивным, соединенным с осью колесной пары. Он выдает импульс через каждый метр пройденного пути. Количество выданных импульсов равно длине пройденного пути в метрах.

Ключ 2 выдает импульсный сигнал, по амплитуде равный напряжению, прикладываемому к первому входу датчиком 1. На выходе его сигнал появляется только в момент присутствия импульсного сигнала на втором входе от датчика 3.

Счетчик 4 служит для отсчета 1 км пройденного пути. Он отсчитывает 1000 импульсов ol датчика 3 и после этого выдает импульс на выход.

Пороговые элементы 5-Ш служат для оценки уровня сигнала с ключа 2. Они могут быть построены на основе триггера Шмидта и настроены на заданный уровень срабатывания.

Накапливающий счетчик состоит из пяти декад. Выход каждой младшей декады соединен со входом старшей через элемент «ИЛИ или непосредственно. В 1, 3, 4 декады поступают счетные импульсы с пороговых элементов через логические элементы «Запрет и «ИЛИ, которые включены так, что одновременно в счетчик может постунить имнульс только через один вход. Импульсы, поступающие в первую декаду

счетчика, суммируются в нем с «весом 1. Имнульсы, поступающие в третью декаду, суммируются в нем с «весом 100. Импульсы, поступающие в четвертую декаду, суммируются в нем с «весом 1000.

Горизонтальными стрелками на элементах «Запрет (см. чертеж) показаны разрешающие входы, вертикальными - запрещающие. Блок 11 регистрирует содержимое накапливающего счетчика при проезде 1 км пути. Чаще всего он представляет собой печатающее устройство и может содержать цифровые табло для визуального наблюдения за результатами оценки состояния пути.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При появлении неисправности пути, например, по ширине колеи, с выхода датчика 1 снимается напряжение, по амплитуде пропорциональное степени неисправности пути. Это

напряжение, поступающее на первый вход ключа 2, при появлении на втором входе ключа 2 импульса пройденного пути от датчика 3 пропускается на входы пороговых элементов 5-10, настроенных на разные по величине и

знаку уровни срабатывания, зависящие от вида и степени неисправности пути по ширине колеи. Пороговые элементы срабатывают при воздействии положительного напрял ения, что соответствует ущирению рельсовой колеи.

Элемент 5 срабатывает при IV степени уширения, элемент 6 - при III и IV, элемент 7 - при II, III и IV степенях.

Пороговые элементы 8-10 срабатывают от отрицательного напряжения, что соответствует сужению рельсовой колеи; элемент 10 - при IV степени сужения, элемент 9 - при III, IV, элемент 8 - при II, III, IV степенях.

Поскольку в измеряемой точке не может быть одновременно уширения и сужения, в

данный момент работают пороговые элементы 5-7 или 5-10. С выходов пороговых элементов 6-9 сигналы поступают на входы элементов «Запрет 17, 19, 20, 21, а сигналы с выхода пороговых элементов 5, 10 - на входы элементов «Запрет 17, 19. При открывании порогового элемента, настроенного на большую амплитуду входного сигнала, элементы «Запрет, соединенные по разрешающему входу с пороговыми элементами, срабатывающими от входного сигнала с меньшей амплитудой, гасятся. Информация от старших пороговых элементов 5, 10 и с элементов «Запрет 7, 19, 20, 21 через элементы «ИЛИ J8, 22, 23 поступает па соответствующие декады 13, 14, 16 накапливающего счетчика. Вес младшего разряда этих декад соответствует баллу, присуждаемому за определенную степень неисправности.

Для примера рассмотрим случай, когда на измеряемом участке длиной 15 м имеется уширепие рельсовой колеи И1 степени. III степень уширения .рельсовой колеи штрафуется в 100 баллов за каждый метр пути. При поступлении каледого из 15 импульсов от датчика пути 3 ключ 2 выдает серию импульсов амплитудой, соответствующей уширепию. От каждого импульса срабатывают пороговые элементы б и 7.

Импульсы с выхода порогового элемента 7 не проходят через элемент «Запрет 20, так как на последний поступают запрещающие импульсы с выхода порогового элемента 6. Эти импульсы проходят через элемент «Запрет 17 и элемент «ИЛИ 22 на вход 3-й декады, в которой каждый импульс суммируется с «весом 100. Таким образом в счетчике накапливаются 1500 баллов.

После того как пройден и измерен 1 км пути, счетчик пройденного пути 4 выдает импульс, который передает содержание накапливающего счетчика, соответствующее оценке в баллах состояния пути на данном километре, на регистрирующий блок и сбрасывает в нулевое положение декады накапливающего счетчика. Таким же образом измеряют и оценивают в баллах состояние следующего

километра пути.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической оценки состояния рельсового пути, содержащее датчики ширины колеи пройденного пути, счетчик пути, счетчик и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью его упрощения, оно содержит ключ, пороговые элементы по числу уровней квантования сигнала неисправностей, логические элементы «Запрет и «ИЛИ, датчики ширины колеи и пройденного пути подключены через ключ ко входам пороговых элементов, выходы первого и последнего пороговых элементов через схему «ИЛИ, а остальные через ячейки запрета и схемы «ИЛИ соединены с соответствующими декадами, причем выход порогового элемента большего уровня подключен к запрещающему входу ячейки «Запрет порогового элемента меньшего уровня, а выход датчика пройденного пути подключен к счетчику пути, соединенному со входом сброса счетчика и командным входом регистрирующего блока.