Способ получения радиолокационного изображения и геометрии поверхности рельсового полотна

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способам и средствам неразрушающего контроля материалов, и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов железнодорожного пути. Способ позволяет получить радиолокационное изображение и геометрию поверхности рельсового полотна, заключается в облучении фрагмента рельса радиолокационным сигналом и регистрации отраженного сигнала с помощью двух и более электронно-коммутируемых антенн, расположенных на железнодорожном составе и направленных в сторону рельса, измерении скорости и положения железнодорожного состава относительно рельсового полотна. При движении антенной системы вместе с железнодорожным составом двумерная синтезированная апертура образуется за счет движения и электронной коммутации антенн. За счет этого, с использованием соответствующей обработки радиолокационного сигнала, радиолокационные изображения имеют высокое пространственное разрешение. Передающие и приемные антенны излучают и регистрируют излучение в нескольких поляризационных каналах, благодаря чему на радиолокационных изображениях увеличивается контраст малых по сравнению с длиной волны дефектов. В результате способ позволяет получить не только радиолокационное изображение, но и геометрию поверхности рельса. 6 ил.

 

1. Область техники.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способам и средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов железнодорожного пути.

2. Уровень техники.

Известны ультразвуковые, магнитные, оптические, механические и радиолокационные способы для определения состояния рельсового полотна.

Недостатком ультразвуковых методов является невысокая скорость диагностики, обусловленная необходимостью физического контакта между излучателем/приемником ультразвуковых колебаний и головкой рельса. Стабильность акустического контакта при увеличении скорости падает, снижая надежность диагностики на высоких скоростях. Оптические методы, основанные на освещении рельса светом и измерении дальности с использованием оптической триангуляции, обладают таким недостатком, как чувствительность к состоянию поверхности рельса, например, загрязнению.

Одним из аналогов является способ (патент РФ 2521095 B61K 9/08, G01N 27/82, G01N 29/04 от 27.03.2013 г.). Способ заключается в том, что магнитным дефектоскопом, установленным на вагоне-дефектоскопе, обследуют участок рельсового пути. Обнаруживают дефекты и конструктивные элементы (болтовые и сварные стыки рельсов, рельсовые металлические подкладки и т.п.), сигналы от которых и их положение сохраняют в диагностической карте. Используют данные о конструктивных элементах рельсового пути для навигации при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии того же участка рельсового пути. Подробно анализируют УЗ дефектоскопом объекты, обнаруженные магнитным дефектоскопом. Корректируют диагностическую карту по результатам дефектоскопии.

Известен способ оценки состояния путевой структуры (патент РФ 2096221 B61K 9/06, B61K 9/08 от 03.10.1994). Способ заключается в том, что определяется уровень электромагнитного излучения от поверхности контролируемого участка, которое сравнивают с эталонным, соответствующим заданной характеристике путевой структуры, и по результатам сравнения выявляют степень износа и дефекты путевой структуры. Недостатками данных аналогов являются низкая чувствительность к мелким неоднородностям, размеры которых меньше ширины поверхности катания рельса, а также необходимость иметь паспортные (эталонные) профили рельсовых нитей и необходимость устанавливать устройства для дефектоскопии на специальных путеизмерительных вагонах.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство и метод контроля железнодорожных путей (патент США 6570497 B61K 9/08, B61L 3/00, B61L 23/04, G01S 7/41, G01S 9/35,от 30.08.2001). Метод включает в себя использование одной или двух антенн для излучения радиолокационного сигнала в направлении рельса и приема отраженного радиолокационного сигнала. Состояние рельса определяется за счет обработки отраженного сигнала с использованием процессорного устройства. Недостатком указанного метода является низкое пространственное разрешение радиолокационной системы, определяемое шириной диаграммы направленности антенн, что не позволяет получать детальные радиолокационные изображения поверхности рельса, имеющие достаточное разрешение в направлении, перпендикулярном направлению рельса. В известном устройстве и методе не используются поляризационные свойства излучения, с помощью которых можно было бы увеличить чувствительность радиолокационной системы по отношению к малым по сравнению с длиной волны дефектам рельсов, которые вызывают изменение поляризации отраженного радиолокационного излучения по отношению к падающему. Известный метод также не позволяет получить радиолокационное изображение и геометрию поверхности рельсового полотна.

3. Перечень чертежей и иных материалов.

На фиг. 1 представлена геометрия расположения антенн радиолокатора для зондирования рельсов: 1 - радиолокатор, 2 - антенная система; 3 - рельс.

На фиг. 2 представлена фотография установки, состоящей из двухкоординатного механического сканера и радиолокатора с переключением частоты.

На фиг. 3 показана фотография радиолокатора: 1 - волноводные антенны, 2 - микроконтроллер, 3 - трансивер.

На фиг. 4 изображен фрагмент рельса Р24 длиной 50 см с дефектами на головке рельса.

На фиг. 5 показаны радиолокационные изображения поверхности катания рельса в разных поляризациях приемного канала для линейной поляризации падающего излучения, направленной вдоль рельса: а) параллельная поляризация, б) перпендикулярная поляризация.

На фиг. 6 показан профиль поверхности катания рельса, построенный вдоль осевой линии рельса: а) направление излучаемой и принимаемой поляризации совпадают и направлены вдоль рельса, б) направление излучаемой поляризации поперек рельса, принимаемой поляризации - вдоль рельса. Сплошной линией показан профиль рельса, полученный с помощью контактных измерений, пунктирной линией показан профиль, полученный радиолокационным методом.

4. Сущность изобретения.

4.1. Задача.

Техническая задача состоит в устранении перечисленных недостатков за счет использования многоканальной антенной системы, у которой антенны располагаются над рельсом и по обе его стороны. При движении антенной системы вместе с железнодорожным составом двумерная синтезированная апертура образуется за счет движения и электронной коммутации антенн. За счет этого, с использованием соответствующей обработки радиолокационного сигнала, радиолокационные изображения имеют высокое пространственное разрешение. Передающие и приемные антенны излучают и регистрируют излучение в нескольких поляризационных каналах, благодаря чему на радиолокационных изображениях увеличивается контраст малых по сравнению с длиной волны дефектов. Обработка радиолокационного сигнала позволяет получить не только радиолокационное изображение, но и геометрию поверхности рельса.

4.2. Отличительные признаки.

Технический результат достигается тем, что, в отличие от известного метода, заключающегося в использование одной или двух антенн для излучения радиолокационного сигнала в направлении рельса, приема отраженного радиолокационного сигнала и определения состояния поверхности рельса за счет обработки отраженного сигнала с использованием процессорного устройства, электронно-коммутируемые антенны располагаются вблизи рельсового полотна над рельсом по обе его стороны, а двумерная синтезированная апертура и связанное с ней высокое пространственное разрешение системы достигается за счет движения железнодорожного состава и электронной коммутации антенн, излучение и прием радиолокационного сигнала осуществляется с использованием от одного до четырех каналов, отличающихся характером поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн, при этом радиолокационные изображения и геометрия поверхности рельса получаются следующим образом: в декартовой системе координат OXYZ, у которой плоскость XOY расположена параллельно полотну железной дороги, а ось Z направлена вниз, в плоскости z=0 регистрируются и сохраняются в виде массива комплексных чисел квадратурные выборки радиолокационного сигнала (радиоголограмма) E(x, y, ƒ), где ƒ - частота зондирующего сигнала, изменяющаяся в диапазоне от ƒ1 до ƒ2, а действительная и мнимая части соответствуют синфазной и квадратурной компонентам сигнала соответственно, поверхность катания рельса при этом находится в плоскости с координатой z=za, затем методом обратного распространения с использованием быстрого преобразования Фурье выполняется восстановление радиоголограммы:

где

Q(x, y, z) - массив восстановленных данных, каждый элемент которого характеризует комплексный коэффициент отражения объекта, а координата z отсчитывается от положения z0;

FT2D и обозначают двумерное прямое и трехмерное обратное быстрые преобразования Фурье соответственно;

k=2πƒ/с - волновое число;

с - скорость света;

kx и ky - проекции волнового вектора на соответствующие оси, где абсолютное значение величины Q, вычисленное в точке z=za-z0, принимается в качестве радиолокационного изображения объекта;

из множества дискретных значений z, определяемых обратным трехмерным быстрым преобразованием Фурье в формуле (1), выбирается zn, ближайшее к za-z0; в каждой точке (x, y, zn) вычисляется остаточная фаза Ф(х, у) с использованием выражения:

вычисляется расстояние, соответствующее высоте профиля поверхности рельса относительно уровня zn согласно выражению:

где

unwrap - процедура двумерного развертывания фазы, заключающаяся в добавлении угла 2π соответствующей кратности в местах скачков фазы при достижении полного периода арктангенса.

4.3. Сущность способа.

Электронно-коммутируемые антенны располагаются вблизи рельсового полотна, над рельсом и по обе его стороны, а двумерная синтезированная апертура и связанное с ней высокое пространственное разрешение системы достигается за счет движения железнодорожного состава и электронной коммутации антенн, излучение и прием радиолокационного сигнала осуществляется с использованием от одного до четырех каналов, отличающихся характером поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн, при этом радиолокационные изображения и геометрия поверхности рельса получаются следующим образом: в декартовой системе координат OXYZ, у которой плоскость XOY расположена параллельно полотну железной дороги, а ось Z направлена вниз, в плоскости z=0 регистрируются и сохраняются в виде массива комплексных чисел квадратурные выборки радиолокационного сигнала (радиоголограмма) Е(x, y, ƒ), где ƒ - частота зондирующего сигнала, изменяющаяся в диапазоне от ƒ1 до ƒ2, а действительная и мнимая части соответствуют синфазной и квадратурной компонентам сигнала соответственно, поверхность катания рельса при этом находится в плоскости с координатой z=za, затем методом обратного распространения с использованием быстрого преобразования Фурье выполняется восстановление радиоголограммы:

где

Q(x, y, z) - массив восстановленных данных, каждый элемент которого характеризует комплексный коэффициент отражения объекта, а координата z отсчитывается от положения z0;

FT2D и обозначают двумерное прямое и трехмерное обратное быстрые преобразования Фурье соответственно;

k=2πƒ/c - волновое число;

с - скорость света;

kx и ky - проекции волнового вектора на соответствующие оси, где абсолютное значение величины Q, вычисленное в точке z=za-z0, принимается в качестве радиолокационного изображения объекта;

из множества дискретных значений z, определяемых обратным трехмерным быстрым преобразованием Фурье в формуле (4), выбирается zn, ближайшее к za=z0; в каждой точке (x, y, z) вычисляется остаточная фаза Ф(х, у) с использованием выражения:

вычисляется расстояние, соответствующее высоте профиля поверхности рельса относительно уровня zn согласно выражению:

где

unwrap - процедура двумерного развертывания фазы, заключающаяся в добавлении угла 2π соответствующей кратности в местах скачков фазы при достижении полного периода арктангенса.

5. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

На фиг. 1 представлена геометрия расположения антенн, где 1 - радиолокатор, 2 - антенная система; 3 - рельс. Антенны образуют антенную решетку и располагаются над поверхностью рельса по обе его стороны, каждая антенна коммутируется электронным способом. Двумерная синтезированная апертура радиолокационной системы образуется за счет перемещения антенной решетки вдоль рельса и электронной коммутации антенн в перпендикулярном направлении.

Для технической реализации способа был изготовлен действующий макет радиолокационной системы (фиг. 2), состоящий из двухкоординатного электромеханического сканера и радиолокатора с непрерывным зондирующим сигналом с переключением частоты в диапазоне от 22,2 до 2 6,2 ГГц. В радиолокаторе (фиг. 3) используются два приемных канала, отличающихся направлением принимаемой линейной поляризации излучения по отношению к излучаемой поляризации. Одна из двух приемных антенн принимает в такой же поляризации, как и передающая антенна, другая приемная антенна принимает в перпендикулярной поляризации. Радиолокатор имеет квадратурный приемник, что позволяет измерять фазу отраженного сигнала по двум приемным каналам во взаимно ортогональных линейных поляризациях.

Использование антенн в виде открытого конца волновода позволяет сформировать широкую диаграмму направленности, которая увеличивает эффективный размер синтезированной апертуры.

Измерение отраженного сигнала в различных точках пространства над рельсом производится с использованием механического сканирования. Механическое перемещение антенн позволяет получить данные, аналогичные данным, которые могут быть получены с использованием электронно-коммутируемой антенной решетки, но с минимальными производственными затратами.

Радиолокатор и двухкоординатный сканер управляются с помощью микроконтроллерного устройства, которое соединяется с персональным компьютером. В ходе эксперимента собираются отсчеты радиолокационного сигнала в программируемых положениях координатного стола с фрагментом рельса с дефектами (фиг. 4) на задаваемой сетке дискретных частот в пределах рабочего диапазона радиолокатора. Отсчеты радиолокационного сигнала передаются в ПК для обработки с использованием приведенного алгоритма обработки сигнала. В результате обработки многочастотного радиолокационного сигнала получаются радиолокационные изображения поверхности катания рельса (фиг. 5), а также геометрия поверхности катания рельса (фиг. 6). На фиг. 6 приведены результаты сравнения профилей поверхности катания рельса, построенных вдоль осевой линии рельса, полученных с использованием радиолокационных (пунктирные линии) и контактных измерений с помощью глубиномера штангенциркуля (сплошные линии). Данные радиолокационных и контактных измерений хорошо совпадают в пределах погрешностей измерений. На фиг. 6а направление излучаемой и принимаемой поляризации совпадают и направлены вдоль рельса, на фиг. 6б направление излучаемой поляризации поперек рельса, принимаемой поляризации - вдоль рельса.

Способ получения радиолокационного изображения и геометрии поверхности рельсового полотна, заключающийся в облучении фрагмента рельса радиолокационным сигналом и регистрации отраженного сигнала с помощью двух и более электронно-коммутируемых антенн, расположенных на железнодорожном составе и направленных в сторону рельса, измерении скорости и положения железнодорожного состава относительно рельсового полотна, отличающийся тем, что электронно-коммутируемые антенны располагаются вблизи рельсового полотна над рельсом и по обе его стороны, а двумерная синтезированная апертура и связанное с ней высокое пространственное разрешение системы достигается за счет движения железнодорожного состава и электронной коммутации антенн, излучение и прием радиолокационного сигнала осуществляется с использованием от одного до четырех каналов, отличающихся характером поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн, при этом радиолокационные изображения и геометрия поверхности рельса получаются следующим образом: в декартовой системе координат OXYZ, у которой плоскость XOY расположена параллельно полотну железной дороги, а ось Z направлена вниз, в плоскости z=0 регистрируются и сохраняются в виде массива комплексных чисел квадратурные выборки радиолокационного сигнала (радиоголограмма) Е(x, y, ƒ), где ƒ - частота зондирующего сигнала, изменяющаяся в диапазоне от ƒ1 до ƒ2, а действительная и мнимая части соответствуют синфазной и квадратурной компонентам сигнала соответственно, поверхность катания рельса при этом находится в плоскости с координатой z=zа, затем методом обратного распространения с использованием быстрого преобразования Фурье выполняется восстановление радиоголограммы:

,

где

Q(x, y, z) - массив восстановленных данных, каждый элемент которого характеризует комплексный коэффициент отражения объекта, а координата z отсчитывается от положения z0;

FT2D и обозначают двумерное прямое и трехмерное обратное быстрые преобразования Фурье соответственно;

k=2πƒ/c - волновое число;

с - скорость света;

kх и kу - проекции волнового вектора на соответствующие оси, где абсолютное значение величины Q, вычисленное в точке z=za-z0, принимается в качестве радиолокационного изображения объекта; из множества дискретных значений z, определяемых обратным трехмерным быстрым преобразованием Фурье в формуле (1), выбирается zn, ближайшее к za-z0;

в каждой точке (x, y, zn) вычисляется остаточная фаза Ф(х, у) с использованием выражения:

вычисляется расстояние, соответствующее высоте профиля поверхности рельса относительно уровня zn, согласно выражению:

где

unwrap - процедура двумерного развертывания фазы, заключающаяся в добавлении угла 2π соответствующей кратности в местах скачков фазы при достижении полного периода арктангенса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля рельсовых путей. Согласно способу диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений диагностический комплекс, содержащий средства дефектоскопии и навигации, перемещают по рельсовому пути, обнаруживают стрелочные переводы, сохраняют их метки совместно с данными дефектоскопии в диагностической базе данных рельсового пути.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля при реализации магнитных и ультразвуковых бесконтактных методов дефектоскопии для обнаружения дефектов и определения геометрических размеров изделий на значительных скоростях сканирования.

Использование: для ультразвуковой томографии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит персональный компьютер, соединенный с микроконтроллером, к которому последовательно подключены многоканальный генератор, антенная решетка, многоканальный усилитель, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, оперативное запоминающее устройство, при этом устройство дополнительно содержит многоканальный блок вычисления скорости изменения каждого ультразвукового сигнала, подключенный к выходу многоканального усилителя и к входу многоканального генератора, управляемого напряжением, который связан с тактовым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя.

Использование: для ультразвуковой томографии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют размещение пьезопреобразователей антенной решетки на объекте контроля, циклическое ультразвуковое облучение объекта контроля поочередно каждым пьезопреобразователем антенной решетки и одновременный прием ультразвуковых волн и их преобразование в электрические сигналы всеми преобразователями антенной решетки, усиление и преобразование в цифровые коды полученных электрических сигналов, их сохранение, когерентную обработку сохраненных цифровых кодов, при которой разбивают объект контроля на локальные области, которые рассматривают в качестве локального сосредоточенного отражающего элемента, сохраненные цифровые коды сдвигают назад во времени на величину, равную времени распространения отраженной волны от рассматриваемой локальной области до соответствующего пьезопреобразователя антенной решетки, затем перемножают сдвинутые во времени цифровые коды соответственно для каждой из локальных областей, сохраняют полученные произведения цифровых кодов и используют их для реконструкции изображения и его визуализации, при этом после преобразования ультразвуковых волн в электрические сигналы всеми преобразователями антенной решетки и их усиления определяют скорость изменения каждого электрического сигнала, которую используют для вычисления периода преобразования полученных электрических сигналов в цифровые коды.

Использование: для выявления и оценки параметров дефектов типа нарушения сплошности и неоднородности металла прутков. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют прозвучивание контролируемого прутка стержневой волной, измерение времени распространения стержневой волны от преобразователя до дефекта и обратно, пересчет измеренного времени в координату дефекта по длине прутка с учетом скорости распространения стержневой волны, определение коэффициента отражения стержневой волны от дефекта, определение дефектности прутка по результатам сравнения коэффициента отражения от дефекта с уровнем браковки, при этом также осуществляют дополнительное прозвучивание стандартного образца прутка стержневой и крутильной волнами, определение коэффициентов отражения стержневой и крутильной волн от искусственного отражателя в стандартном образце прутка, измерение координаты искусственного отражателя в поперечном сечении стандартного образца прутка, прозвучивание контролируемого прутка крутильной волной, определение коэффициента отражения крутильной волны от дефекта в контролируемом прутке, определение коэффициентов затухания стержневой и крутильной волн в контролируемом прутке, определение координаты дефекта в поперечном сечении прутка.

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использована для оценки надежности и качества изделий из материалов, имеющих большой разброс характеристик.

Использование: для обнаружения несанкционированных воздействий на трубопровод. Сущность изобретения заключается в том, что возбуждают трубопровод зондирующими периодическими виброимпульсами, формируют образцовые уровни сигналов, имитирующих несанкционированные воздействия, и принимают решение по результатам сравнения накопленных сигналов, принимаемых от равноудаленных точек по разные стороны от места зондирования трубопровода, при этом разностный сигнал получают путем сравнения предварительно преобразованных в спектры частот сигналов от равноудаленных точек, упомянутые эталонные уровни формируют в виде доверительных интервалов в предварительно выделенных частотных диапазонах рабочего спектра с привязкой к определенному виду несанкционированного воздействия, и решение по обнаружению последнего и о его виде принимают по попаданию спектра разностного накопленного сигнала в соответствующий доверительный интервал.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проведении комплексной оценки состояния изоляционного покрытия обмоток электродвигателей локомотивов.

Использование: для визуализации внутреннего строения объектов с помощью ультразвуковых волн. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит антенную решетку с n пьезопреобразователями, каждый из которых соединен с выходом соответствующего генератора импульсов и входом соответствующего усилителя, n аналого-цифровых преобразователей соединены с соответствующими входами блока памяти реализации, количество выходов которого N определено формулой N=n⋅(n+1)/2, а выходы блока памяти реализации соединены с соответствующими входами вычислительного блока, связанного с индикатором через блок памяти изображений.

Использование: для непрерывного дистанционного контроля деформаций в трубопроводе. Сущность изобретения заключается в том, что способ и система предусматривают использование направляемых волн для дистанционного контроля напряжений в трубопроводе, а также в протяженных секциях, имеющих длину, равную сотням метров, с использованием относительно малого количества датчиков, установленных на наружной поверхности трубопровода.

Изобретение касается способа измерения и изображения геометрии пути системы рельсового пути. Способ измерения и изображения геометрии пути системы рельсового пути осуществляется при помощи путевой машины на рельсовом ходу, имеющей управляющую измерительную систему для измерения подлежащего корректировке положения пути перед подъемно-рихтовочным устройством, приемочную измерительную систему для замера скорректированного положения пути после подъемно-рихтовочного устройства и подключенные устройства вывода для изображения результатов измерений.

Изобретение относится к средствам технического контроля на железнодорожном транспорте для осмотра поездов и вагонов. Система содержит над рельсовым путем П-образную несущую конструкцию, включающую две опоры и ригель, телевизионные камеры, электронно-вычислительную машину, монитор, сканирующие лазерные дальномеры, блок формирования изображения контура вагона, блок сравнения, блок хранения информации о предельном железнодорожном габарите, блок хранения информации о форме боковых поверхностей и крыш вагонов, блок построения рельефа распределения груза по площади полувагона, блок вычисления объема груза, блок вычисления веса груза, контроллеры идентификации промежутков между вагонами и цифровой логический элемент.

Изобретение относится к средствам мониторинга верхнего строения пути. Система содержит датчики температуры и датчики смещения, волоконно-оптические тензодатчики, которые установлены на шейке рельса и закреплены посредством клея на измерительных точках нейтральной оси шейки рельса, при этом параллельно волоконно-оптическому тензодатчику установлен датчик температуры рельсовой плети и прикреплен к рельсу посредством теплопроводного геля кремниевой кислоты, датчики температуры рельсовой плиты, опорной плиты и моста установлены в отверстиях, выполненных в этих элементах конструкции.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля рельсовых путей. Согласно способу диагностики рельсового пути и синхронизации результатов измерений диагностический комплекс, содержащий средства дефектоскопии и навигации, перемещают по рельсовому пути, обнаруживают стрелочные переводы, сохраняют их метки совместно с данными дефектоскопии в диагностической базе данных рельсового пути.

Изобретение относится к диагностике состояния железнодорожного пути. Согласно способу определения геометрических параметров стыков рельсового пути измеряют значения выброса всех максимальных амплитуд сигналов акустической эмиссии в полосе частот от 30 до 300 кГц в равные последовательные промежутки времени с частотой выборки от 500 до 0,1 мкс от датчиков (преобразователей), устанавливаемых на корпусе правой и левой буксы колесной пары локомотива или вагона.

Изобретение относится к средствам контроля и диагностики и может быть использовано, в частности, для определения наличия подвижных единиц на контролируемом участке.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для автоматизированного контроля положения рельсовых путей. Согласно изобретению в устройстве для контроля положения рельсового пути в качестве излучателя использован лазерный источник излучения, снабженный регулятором положения его в пространстве.

Изобретение относится к средствам контроля железнодорожного пути. Система включает размещенное в головной части подвижного объекта устройство сбора данных, состоящее из микроконтроллера, с приемопередатчиком и блоком вывода информации.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к определению продольных перемещений рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути. Согласно изобретению определяют расчетным путем расстояние между точками замеров по всей длине плети и их количество.

Изобретение относится к рельсовому транспортному средству. Рельсовое транспортное средство содержит по меньшей мере один блок датчиков (18.1-18.8) для измерения значения по меньшей мере одного параметра, представляющего динамическую характеристику, присущую транспортному средству и регулируемую машинистом.

Изобретение относится к способу определения структурных параметров рельсового пути с использованием матрицы датчиков. Способ содержит измерение по меньшей мере вертикальных или боковых нерегулярностей указанного рельса с помощью матрицы датчиков вдоль рельса, за счет чего обеспечиваются сигналы, соответствующие геометрическим нерегулярностям на различном расстоянии от нагрузки колесом. Предусмотрена модель, описывающая форму прогиба рельса, при этом форма прогиба зависит от структурных параметров рельса и от нагрузок на рельс, при этом указанная модель хранится в процессоре. В процессоре выполняется сравнение указанных геометрических нерегулярностей под влиянием различных нагрузок с целью создания измеренной формы прогиба. По меньшей мере одна теоретическая форма прогиба рельса создается с использованием модели посредством варьирования структурных параметров и нагрузки в модели. По меньшей мере одна из указанных теоретических форм прогиба сравнивается с указанной измеренной формой прогиба для каждой точки рельса и определяются структурные параметры этой теоретической формы прогиба, которая наилучшим образом согласуется с указанной измеренной формой прогиба. Изобретение относится также к устройству, предназначенному для выполнения указанного способа. В результате создан способ который можно применять на движущемся поезде для мониторинга больших дистанций, при этом способ выполняется единовременно, то есть нет необходимости выполнения измерений в различное время и/или при различных температурах. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способам и средствам неразрушающего контроля материалов, и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов железнодорожного пути. Способ позволяет получить радиолокационное изображение и геометрию поверхности рельсового полотна, заключается в облучении фрагмента рельса радиолокационным сигналом и регистрации отраженного сигнала с помощью двух и более электронно-коммутируемых антенн, расположенных на железнодорожном составе и направленных в сторону рельса, измерении скорости и положения железнодорожного состава относительно рельсового полотна. При движении антенной системы вместе с железнодорожным составом двумерная синтезированная апертура образуется за счет движения и электронной коммутации антенн. За счет этого, с использованием соответствующей обработки радиолокационного сигнала, радиолокационные изображения имеют высокое пространственное разрешение. Передающие и приемные антенны излучают и регистрируют излучение в нескольких поляризационных каналах, благодаря чему на радиолокационных изображениях увеличивается контраст малых по сравнению с длиной волны дефектов. В результате способ позволяет получить не только радиолокационное изображение, но и геометрию поверхности рельса. 6 ил.

Наверх