Результат интеллектуальной деятельности: Система для контроля загрязнений и очистки колес вагонов перед роспуском составов на сортировочной горке

Изобретение относится к технике обслуживания подвижного состава железнодорожного транспорта, в частности к системам очистки и мойки вагонных колес и может быть использовано в процессе подготовки к роспуску составов на сортировочной горке.

Известна система для контроля и технического обслуживания вагонов перед роспуском составов на сортировочной горке, содержащая средства управления и контроля напольных устройств, размещенных на контрольном участке пути надвига перед горбом горки, средство идентификации подвижных единиц и подсчета осей и вагонов и компьютер автоматизированного рабочего места оператора, подключенный к средствам управления и контроля напольных устройств (http://scbist.com/xx3/15644-11-2010-monitoring-sortirovochnoi-gorki.html). Это техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатками известной системы являются значительные трудозатраты, обусловленные необходимостью визуального контроля колесных пар с целью выявления загрязненной мазутом поверхности и низкая достоверность обнаружения именно колесных пар с загрязненной мазутом поверхностью из-за ограниченности обзора этих частей колесных пар. Кроме того, в известной системе для контроля и технического обслуживания вагонов перед роспуском составов на сортировочной горке не предусмотрены средства для очистки колесных пар с загрязненной мазутом поверхностью.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в устранении вышеуказанных недостатков, а именно: в снижении трудозатрат и повышении оперативности и достоверности выявления и очистки колесных пар с загрязненной мазутом поверхностью.

Технический результат достигается тем, что система для контроля загрязнений и очистки колес вагонов перед роспуском составов на сортировочной горке, содержащая средства управления и контроля напольных устройств, средство идентификации подвижных единиц и подсчета осей и вагонов и компьютер автоматизированного рабочего места оператора, подключенный к средствам управления и контроля напольных устройств, согласно изобретению снабжена устройством очистки поверхностей колесных пар вагонов и устройством обнаружения загрязненных мазутом поверхностей колесных пар вагонов, состоящим из нагревателя направленного действия, предназначенного для подогрева контролируемых участков поверхности колеса, инфракрасных датчиков температуры и микроконтроллера, выход которого соединен с управляющим входом нагревателя направленного действия, входы микроконтроллера соединены с выходами инфракрасных датчиков температуры, чувствительный элемент каждого из которых размещен в области инфракрасного излучения от участка поверхности соответствующего колеса, нагретого под воздействием нагревателя направленного действия, порт связи микроконтроллера соединен с портом связи компьютера автоматизированного рабочего места оператора, второй порт связи которого соединен с портом связи средства идентификации подвижных единиц и подсчета осей и вагонов, а третий порт связи соединен с портом управления устройства очистки поверхностей колесных пар вагонов, при этом дополнительно введенные датчик фиксации прохода колеса вагона через зону воздействия нагревателя направленного действия и датчик нахождения очередной колесной пары вагона в рабочей зоне устройства очистки колес вагонов подключены соответственно к дополнительному входу микроконтроллера и к дополнительному входу устройства очистки поверхностей колесных пар вагонов.

На чертеже приведена функциональная схема системы для контроля загрязнений и очистки колес вагонов перед роспуском составов на сортировочной горке.

Система для контроля загрязнений и очистки колес вагонов перед роспуском составов на сортировочной горке содержит средства управления 1 и контроля 2 напольных устройств, размещенных на контрольном участке пути надвига перед горбом горки, средство 3 идентификации подвижных единиц и подсчета осей и вагонов, устройство 4 очистки поверхностей колесных пар вагонов и компьютер 5 автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, подключенный к средствам управления 1 и контроля 2 напольных устройств, устройство 6 обнаружения загрязненных мазутом поверхностей колесных пар вагонов, состоящее из нагревателя 7 направленного действия, предназначенного для подогрева контролируемых участков поверхности колеса, инфракрасных датчиков 8 температуры и микроконтроллера 9, выход которого соединен с управляющим входом нагревателя 7 направленного действия, входы микроконтроллера 9 соединены с выходами инфракрасных датчиков 8 температуры, чувствительный элемент каждого из которых размещен в области инфракрасного излучения от участка поверхности соответствующего колеса, нагретого под воздействием нагревателя 7 направленного действия, порт связи микроконтроллера 9 соединен с портом связи компьютера 5 автоматизированного рабочего места оператора, второй порт связи которого соединен с портом связи средства 3 идентификации подвижных единиц и подсчета осей и вагонов, а третий порт связи соединен с портом управления устройства 4 очистки поверхностей колесных пар вагонов, при этом дополнительно введенные датчик 10 фиксации прохода колеса вагона через зону воздействия нагревателя 7 направленного действия и датчик 11 нахождения очередной колесной пары вагона в рабочей зоне устройства 4 очистки колес вагонов подключены соответственно к дополнительному входу микроконтроллера 9 и к дополнительному входу устройства 4 очистки поверхностей колесных пар вагонов.

Система для контроля загрязнений и очистки колес вагонов перед роспуском составов на сортировочной горке функционирует следующим образом.

При поступлении вагонов с загрязненными колесами средство 3 идентификации подвижных единиц и подсчета осей и вагонов совместно с устройством 6 обнаружения загрязненных мазутом поверхностей колесных пар вагонов осуществляют фиксацию порядковых номеров загрязненных колесных пар в соответствующих вагонах. Эта информация запоминается в памяти компьютера 5 АРМ оператора. Прохождение каждой колесной пары через рабочую зону устройства 4 очистки поверхностей колесных пар вагонов фиксируется датчиком 11 нахождения очередной колесной пары вагона и эта информация поступает на устройство 4 и компьютер 5 АРМ оператора, который при совпадении номера загрязненной колесной пары с номером колесной пары, находящейся в рабочей зоне устройства 4, передает устройству 4 команду на включение рабочих органов этого устройства для очистки загрязненной мазутом поверхности. Очистка загрязненной мазутом поверхности повышает стабильность торможения вагонов на вагонных замедлителях (на чертеже не показано) и исключает аварийные ситуации. В отличие от прототипа, где загрязненные мазутом поверхности колесных пар вагонов обнаруживают в процессе визуального контроля колесных пар человеком-оператором, в заявляемом устройстве процесс обнаружения таких колесных пар базируется на автоматическом обнаружении. Автоматическое обнаружение имеет преимущества как в части снижения трудозатрат, так и в части точности и достоверности обнаружения именно колесных пар с загрязненной мазутом поверхностью, причем тех частей колес, которые влияют на стабильность торможения вагонов на вагонных замедлителях. В предлагаемой системе исключается как избыточное использование устройства 4 очистки, так и пропуск колесных пар с загрязненной мазутом поверхностью. Это экономит ресурсы системы и повышает перерабатывающую способность горки. Высокая достоверность обнаружения загрязненной мазутом поверхности колес обеспечивается тем, что полезный сигнал инфракрасного излучения хорошо распознается на фоне сигналов помех. Нагреватель 7 направленного действия, предназначенный для подогрева контролируемых участков поверхности колеса, обеспечивает импульсный подогрев участков поверхности вращающихся колес каждой проходящей колесной пары. При этом участки, загрязненные мазутом, нагреваются за время облучения намного сильнее, чем чистые участки, из-за того, что в них сопротивление отводу тепла в металлическую массу колеса намного больше, чем у чистых участков. Измерения температуры участков поверхности колес осуществляют инфракрасными датчиками 8 температуры. Полученная существенная разница в температуре нагрева загрязненных и чистых участков поверхности, определяемая микроконтроллером 9 по данным от датчиков 8 температуры, позволяет с высокой достоверностью выявить колеса с загрязненной мазутом поверхностью. Поскольку измерения проводятся в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн, влияние помех электромагнитных волн из других диапазонов не существенно, также ослаблено влияние пыли и частиц влаги, попадающих в промежуток между поверхностью колеса и инфракрасным датчиком 8 температуры.