Анализ работы оборудования ВИКС, разработка мероприятий по повышению достоверности измеренийа (1219397), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

соединяющие телевизионные камеры с мультиплексором MUXTV и кабель, соединяющий мультиплексор с микропроцессорным контроллером PCDSP_MAIN.

В основу работы телевизионной системы положен стереоскопический принцип определения положения объекта (КП) в пространстве, основанный на измерении углового положения (угла визирования) объекта относительно осей оптических систем двух разнесенных в пространстве на некоторое базовое расстояние телевизионных камер. При этом оси оптических систем всех трех камер сориентированы так, что лежат в одной вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению движения вагона. Поля зрения оптических приемников камер с фоточувствительными ПЗС линейками повернуты так, что лежат в той же плоскости. Начало лучей визирования КП каждой камерой определяется положением некоторой узловой точки в центре входного зрачка объектива оптической системы камеры. Узловые точки телевизионных камер размещаются на одной линии поперек вагона параллельно плоскости крышки короба на расстоянии S (базовое расстояние) друг от друга, причем узловая точка центральной камеры размещается в диаметральной плоскости кузова вагона.

Измеренные значения углов визирования КП крайними камерами aл (левая камера) и aп (правая камера) при известном базовом расстоянии S позволяют вычислить высоту контактного провода над линией, соединяющей узловые точки камер (базой ТВ системы) Нкп и его смещение относительно диаметральной плоскости кузова вагона Lкп. Центральная камера предназначена для выявления и отбрасывания ложных объектов (артефактов), возникающих в точках пересечения лучей визирования, при нахождении в полях зрения камер СТС более одного объекта.

В правую и левую камеры стереотелевизионной системы конструктивно интегрированы два фотоприемника датчика опор контактной сети правого и левого бортов. Фотоприемники имеют поля зрения, соответствующие видимым размерам основного стержня фиксатора опоры. Сигнал с фотодиода приемника подается на управляемый интегратор со сбросом. Максимальное время интегрирования составляет 500 мкс и рассчитано, исходя из требуемой разрешающей способности датчика вдоль оси пути 2 см. Время интегрирования изменяется под управлением микропроцессорного контроллера камеры при изменении уровня освещенности. Дополнительно имеется петля регулировки усиления на 40 дБ,

которая позволяет расширить динамический диапазон. Для обеспечения обнаружения фиксаторов контактной сети на тросах период взятия отсчетов выбран равным 2 см по пройденному вагоном пути. Микропроцессорный контроллер камеры обеспечивает цифровую фильтрацию сигналов, получаемых от фотоприемника датчика опор, и пороговое обнаружение сигналов в дневных и ночных условиях работы. Информация о наличие опоры через контроллер PCDSP_MAIN передается в ЭВМ рабочего места оператора ИВК один раз на 20 см пути вместе с информацией от стереотелевизионной системы.

Подсистема визуального контроля состояния опор (СО) состоит из комплекса оборудования, установленного в ключевых частях вагона. С обоих бортов вагона в аппаратном зале установлены боковые окна, выполняющие функции смотровых фонарей, откуда можно визуально контролировать состояние опор и следить за отклонениями.

Датчик фиксации опор контактного провода сети электрифицированных железных дорог (в дальнейшем «датчик») предназначен для выдачи в ИВК электрического сигнала (импульса) в момент прохождения ВИКС под местом крепления контактного провода к элементам подвески. А так, как крепление контактного провода производится против опор контактной сети, то датчик фиксирует момент прохождения ВИКС мимо опоры контактной сети. В ИВК отмечаются порядковые номера опор и их количество одновременно с другими измеряемыми параметрами сети. Тем самым, производится привязка результатов измерений к местоположению вагона относительно опор контактной сети на контролируемом участке железной дороги.

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающей среды от 0 ^оС до 40 ^оС;

- относительная влажность воздуха до 95 при температуре 30 ^оС;

- атмосферное давление 460-800 мм.рт.ст;

- напряжение питания — +12В±10% (0,6 А).

Технические характеристики датчика фиксации опор:

- диапазон расстояний от датчика до фиксируемых элементов крепления контактного провода, в пределах которого производится выдача сигналов отсчета (при толщине объекта не менее 10мм) 2 – 5 м;

- наибольший угол отклонения элементов крепления провода (основного и дополнительного стержней фиксаторов, фиксирующего троса) от перпендикуляра к условной продольной оси вагона, при котором датчик выдает сигнал ±10 град;

- датчик выдает сигналы отсчета при любых освещенностях фона, т.е. в светлое и темное время суток (в темное - при искусственном освещении, которое включается по команде, выдаваемой датчиком при достижении определенного уровня освещенности);

- максимальная скорость ВИКС, при которой уверенно производится отсчет — не более 200 км/ч;

- температурный диапазон работы датчика 0 ^оС.. 40 ^оС;

- питание датчика производится от источников постоянного тока +12В±10% (0,6А);

- габаритные размеры не более 400х64х64 мм;

- масса не более 1,5 кг.

Датчик является устройством, предназначенным для определения момента прохождения ВИКС мимо опоры контактной сети электрифицированных железных дорог и выдачи сигнала в ИВК. Данный тип датчика фиксирует момент прохождения вагона не непосредственно мимо опоры, а проход вагона под местом крепления контактного провода к опоре. А так как места крепления КП всегда находятся против опор, то датчик и является фиксатором моментов прохождения вагона мимо опор. Принцип работы датчика основан на проецировании с помощью оптической системы изображения элементов крепления провода на блок фотодиодов, формирующих электрические сигналы в момент их закрытия изображением элементов крепления. Изображение любого элемента крепления контактного провода с помощью объектива проецируется на блок фотодиодов, расположенных по определенной схеме в плоскости изображения объектива. При закрытии изображением фиксатора (при движении вагона) определенной группы фотодиодов на выходах их усилителями формируются электрические сигналы, определяющие момент прохождения датчика под местом крепления провода, а, следовательно, и момент прохождения вагона мимо опоры.

Выходные сигналы с усилителей фотодиодов преобразуются и передаются во внешнее регистрирующее устройство. Датчик работает как при искусственном освещении, так и при естественном. Днем источником света служит небо, и изображение является тенью фиксируемого объекта. В ночное время включается прожектор искусственного освещения так, что в объектив датчика попадает освещенная часть крепления, таким образом, в плоскости изображения фотодиоды будут не затемняться, как при дневном освещении, а наоборот, освещаться, т.е. сигналы с усилителей фотодиодов будут иметь другую полярность. Так как каждый объектив имеет зону резкости, объекты, расположенные вне этой зоны будут «размываться» и не фиксироваться датчиком.

Для объектива, примененного в этом датчике, зона нерезкого изображения, в которой не вырабатываются сигналы фиксации, лежит выше 5 м, т.е. такие объекты, как, например, провода электропередач, проходящие выше и поперек контактного провода, не фиксируются. Вес датчика в сборе около 1,5 кг. Устанавливаются датчики в вагоне тубусами объективов вертикально на специальных кронштейнах перед защитными стеклами на расстоянии 70-80 см от продольной оси вагона.

Подсистема визуального контроля состояния компонентов контактной сети (СККП). Системой визуального контроля состояния компонентов контактной сети является смотровая вышка. В помещении смотровой вышки расположено рабочее место оператора смотровой вышки. Лобовые стекла вышки представляют собой лобовые стекла от локомотива ЭР-20, оборудованные стеклоочистителями, стеклоомывателями и системой обогрева. Оператор смотровой вышки имеет замечательный обзор контактного провода и контактной подвески в целом.

В помещении вышки расположены:

- два идентичных пульта управления, предназначенные для включения или выключения стеклоочистителей, стеклоомывателей, обогрева лобовых

стекол, прожекторов подсветки зон установки токоприемников, местного освещения и подачу питания на видеокамеру визуального наблюдения за состоянием контактной сети;

-функциональный пульт для ручной регистрации визуальных отклонений от правил содержания контактной сети, замеченных оператором смотровой вышки ;

-видеокамера визуального наблюдения за состоянием контактной сети;

-дублирующий монитор ИВК;

-микрофон и наушники переговорного устройства для связи с оператором аппаратного зала;

-пульт подключения, предназначенный для подключения монитора, функционального пульта, микрофона и наушников.

-регулятор давления в пневмосистеме подъема и опускания токоприемников;

-манометр для контроля давления сжатого воздуха в пневматической системе подъема и опускания токоприемников;

-кнопки для подъема и опускания токоприемников (при установке на вагоне электромагнитного клапана);

-раздаточный кран, предназначенный для подачи сжатого воздуха (путем переключения магистрали пневматической системы) на выбранный токоприемник. Кран установлен под боковой столешницей;

-кран ручного аварийного опускания токоприемника;

-светильники местного освещения;

-кондиционер;

-разъем для подключения COM-порта компьютера тепловизионной системы.

Система электроснабжения вагона-лаборатории предназначена для автономного питания потребителей электроэнергии вагона:

-напряжением переменного тока 42 В и 220 В;

-напряжениями постоянного тока 110 В, 50 В и 12 В.

Система электроснабжения вагона-лаборатории состоит из двух отдельных систем питания: системы 1 и системы 2. Система 1 является штатной системой электропитания вагона-лаборатории, в ее состав входят подвагонный генератор, аккумуляторная батарея и щит управления.

В описании рассматривается система 2, в состав которой входят:

- дизель-генератор (ДГ), устанавливаемый в дизельном помещении;

- два инвертора, размещаемых в технологическом отсеке;

- шкаф электроснабжения, также находящийся в технологическом отсеке;

- зарядное устройство аккумуляторной батареи ТРН-1-40-С, входящее в состав шкафа электроснабжения;

- разделительный трансформатор ТО-17.6, расположенный рядом со шкафом электроснабжения;

- пульт управления, расположенный в аппаратном зале,

- источник бесперебойного питания, размещенный в аппаратном зале в стойке.

Связь системы 2 с системой 1 осуществляется только через инверторы, и зарядное устройство для ТРН1-40С, которые подключены к зажимам аккумуляторной батареи. Таким образом, система 2 является нагрузкой системы 1.

Источниками питания вагона-лаборатории являются: подвагонный генератор, аккумуляторная батарея, дизель-генератор, внешняя сеть, подключаемая с помощью специального кабеля (на стоянке). При длительных стоянках, где имеется трехфазная или однофазная сеть, предусмотрена возможность ее подключения к вагону-лаборатории через специальный кабель. При отсутствии на стоянке внешней сети или при длительном движении вагона со скоростью менее 30 км/ч питание потребителей осуществляется от дизель-генератора. От внешней сети и дизель-генератора можно осуществлять подзарядку аккумуляторной батареи через однофазное зарядное устройство, расположенное в шкафу электроснабжения.

Система электроснабжения вагона-лаборатории может работать в трех режимах. В этих режимах питание осуществляется:

- от подвагонного генератора (аккумуляторной батареи);

- от внешней сети;

- от дизель - генератора.

В первом режиме при скорости движения вагона-лаборатории более 30 км/ч все потребители вагона питаются от подвагонного генератора. Генератор с аккумуляторной батареей образуют сеть вагона напряжением постоянного тока 110 В. Потребители вагона-лаборатории питаются от этой сети через инверторы, предназначенные для преобразования напряжения постоянного тока 110 В в переменное напряжение 220 В с частотой 50 Гц.

При скорости движения менее 30 км/ч и/или при остановке вагона энергия потребляется от аккумуляторной батареи. При разряде аккумуляторной батареи до 103 В необходимо обеспечить подзаряд АБ от дизель - генератора. Для этого:

1) переключатель SN2 поставить в положение «ДГ»;

2) запустить ДГ с пульта управления;

3) включить зарядное устройство (ЗУ).

При возобновлении движения со скоростью более 30 км/ч дизель-генератор и зарядное устройство необходимо выключить и перейти на режим заряда аккумуляторной батареи от подвагонного генератора.

Второй режим включается на стоянке, когда имеется внешняя сеть переменным напряжением 220 В. В этом случае все нагрузки питаются через разделительный трансформатор Т1.

Третий режим включается тогда, когда нет других источников питания, при этом инверторы не включаются и напряжение питания подается через разделительный трансформатор на вычислительный комплекс и на бытовые нужды непосредственно от дизель - генератора.

Система пневматическая подъема и опускания токоприемников (ППОТ). На ВИКС установлена система пневматическая подъема и опускания токоприемников, предназначенная для:

- подъема токоприемника Тп1, на котором установлены измерительные датчики (датчики нажатия, ускорения, подхватов) или токоприемника Тп2, на котором установлена система измерения износа контактного провода (датчик износа), а также обеспечения нажатия (100 ± 20) Н в течение инспекционной поездки;

Характеристики

Список файлов ВКР