Результаты поиска

В статье рассматривается современный метод диагностики рельсовых цепей (РЦ) с использованием широкополосных сигналов (ШПС). Актуальность исследования обусловлена существенными недостатками традиционных рельсовых цепей, такими как низкая информативность, значительная зависимость от состояния балласта и высокие эксплуатационные затраты, которые приводят к существенным экономическим потерям и рискам для безопасности движения. Предлагаемый подход с применением ШПС позволяет осуществлять непрерывный мониторинг состояния пути в реальном времени, точно локализуя дефекты, такие как обрывы, утечки тока, ухудшение изоляции и микротрещины, что невозможно при использовании классических методов. Это не только повышает безопасность движения, но и существенно снижает количество ложных срабатываний. В работе представлена детализированная математическая модель распространения ШПС, учитывающая ключевые факторы затухания: влияние утечек тока через балласт, шпалы и межпутевые соединения. Проведен комплексный анализ частотных характеристик сигнала, включая изучение скин-эффекта в рельсах и зависимости комплексного импеданса балласта от внешних условий, таких как влажность и температура. Для минимизации потерь сигнала предложен комплексный подход, основанный на адаптивной оптимизации частотного диапазона и применении алгоритмов обработки данных. Центральное место в исследовании занимает принцип согласованной фильтрации, который обеспечивает максимальное отношение «сигнал/шум» на выходе фильтра благодаря эффективному сжатию сигнала и интеллектуальному подбору его параметров. Разработана и представлена структурная схема системы диагностики с подробным описанием функциональных узлов. Результаты исследования демонстрируют, что внедрение системы контроля на основе ШПС позволяет перейти к непрерывному мониторингу состояния инфраструктуры без остановки движения, значительно повысить точность и скорость локализации дефектов. Практическая реализация разработанного метода способна существенно снизить эксплуатационные расходы и в целом повысить надежность, безопасность и пропускную способность железнодорожного транспорта.

В статье рассматриваются вопросы повышения безопасности при выполнении производственных работ вблизи железнодорожных путей, сопряженных с высоким уровнем риска для персонала. Целью настоящей работы является разработка и обоснование перспективной системы оповещения рабочих бригад о приближении подвижного состава, способной повысить эффективность мер безопасности на объектах железнодорожной инфраструктуры. Методологической основой исследования послужили анализ причин несчастных случаев, связанных с недостатками существующих систем оповещения и моделирование сигнала, генерируемого электромагнитным датчиком при прохождении гребня колеса над ним. Для реализации системы предложено использование сети LoRaWAN и радиомодулей LoRa, объединенных с микроконтроллерами Arduino. В рамках исследования разработаны структурная схема системы и рабочий макет, включающие в себя передающие устройства с датчиком обнаружения состава и приемные устройства, интегрированные в сигнальные жилеты работников. В результате работы получена математическая модель сигнала, формируемого при изменении магнитного потока, вызванного приближением колеса к датчику. Доказана зависимость величины электродвижущей силы от положения колеса относительно катушки, являющейся частью конструкции датчика. Построены графики зависимости магнитного потока и индуцируемого сигнала от координаты прохождения. Предлагаемая система может быть применена в качестве основного или вспомогательного средства оповещения при проведении ремонтных и иных работ вблизи путей. Сделан вывод о перспективности разработки для внедрения в систему промышленной безопасности ОАО «РЖД». Предлагаемая система обладает высокой потенциальной эффективностью, может функционировать автономно и независимо от погодных условий, а также служить надежным дополнением к работе сигналистов. Внедрение данной технологии может способствовать значительному снижению производственного травматизма на объектах железнодорожной инфраструктуры.