CC BY
146
ПРИМЕНЕНИЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «ПРОФИЛЬ»
ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОЛОТНА
Андрей Викторович Антипов
Сибирский государственный университет путей сообщения, 630049, Россия, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191, ведущий инженер лаборатории «Диагностики дорожных одежд и земляного полотна», тел. 8-(913)-899-77-44, e-mail: brothersa@mail. ru
Андрей Владимирович Карасюк
Сибирский государственный университет путей сообщения, 630049, Россия, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191, аспирант, тел. 8-(923)-224-86-68, e-mail: karasiykandrey@mail.ru
В статье представлена технология мониторинга железнодорожного полотна для целей капитального ремонта с использованием аппаратно-программного комплекса «Профиль», показаны достоинства применения нового метода. Разработанная технология апробирована при работах по выправке пути участка железной дороги Чик - Обь.
Ключевые слова: продольный профиль, АПК «Профиль», точность.
HARDWARE-SOFWARE SYSTEM «PROFILE» APPLICATION FOR RAILROAD GENERAL OVERHAUL
Andrey V. Antipov
Siberian Transport University, 191 D. Kovalchuk, 630108, Russia, Novosibirsk, senior engineer, "Road and road bed monitoring" laboratories, tel. (913)899-77-44, e-mail: brothersa@mail. ru
Andrey V. Karasiyk
Siberian Transport University, 191 D. Kovalchuk, 630108, Russia, Novosibirsk, PhD student, tel. (923)224-86-68 e-mail: karasiykandrey@mail. ru
Railroad monitoring technique for overhaul goals by means of hardware-software system «Profile» and new method application advantages are presented in the article. Developing technique is approved in bearing the way of railway section Chik-Ob.
Key words: profile, hardware-software system «Profile», accuracy.
Современный рынок геодезических приборов предлагает различные технические средства и программные продукты (1111) для получения и обработки метрических данных о местности, которые отличаются от своих аналогов функциональными возможностями, автоматизацией различных процессов, а также ценой.
На сегодняшний день для мониторинга железнодорожного полотна (верхнего строения пути) при его капитальном ремонте используются традиционные геодезические приборы, такие как нивелир и электронный тахеометр, которые обладают такими недостатками как: низкая детализация съемки, необходимость смены станций, накопление ошибки при прокладке хода, низкая степень автоматизации процессов получения и обработки информации для получения геометрических параметров (рихтовки, возвышение рельса, просадок, ширины
колеи). Наиболее перспективным для получения геометрических параметров железнодорожного полотна является применение аппаратно-программного комплекса (АПК) «Профиль», который предназначен для измерения: плановых координат, высот, продольного профиля, расстояния, взаимного расположения одной рельсовой нити относительно другой, ширины рельсовой колеи, положения рельсовых нитей в плане и положения рельсовых нитей в вертикальной плоскости.
Технические характеристики АПК «Профиль» представлены в табл. 1.
Таблица 1
Технические характеристика АПК «Профиль»
Наименование параметра Значение параметра
Диапазон измерения Погрешность измерения
Координаты 99,99 км 10 мм/км
Расстояние 100 км ±0,01 %
Высота 9,99 км ±25 мм/км
Ширина колеи 1505-1560 мм ±1 мм
Уровень 0-300 мм ± 0,5 мм
Рихтовка ±160 мм ± 2 мм
Просадка ±50 мм 1 мм
Для мониторинга железнодорожного пути при его капитальном ремонте с использованием созданного комплекса разработана технология, представленная на рис. 1.
В начале работы необходимо выполнить рекогносцировку местности, выбрать места расположения базовых станций таким образом, чтобы они равномерно располагались вдоль маршрута съемки и угол возвышения не превышал 10°.
Координаты планово-высотного обоснования необходимо определить с использованием спутниковой аппаратуры позиционирования (ГНСС), точки располагать таким образом, чтобы расстояние от базы до системы автоматического управления (САУ) не превышало 25 км.
На начальном этапе требуется выполнить сборку АПК «Профиль». Затем нужно выполнить калибровку аппаратуры - определить масштабные коэффициенты. Калибровка датчика пути выполняется по стандартной схеме, путем сравнения измеренного и эталонного расстояний на участке 200 м.
Затем требуется выполнить калибровку ширины колеи следующим образом: подвижной шток оси тележки выдвигается на величину, близкую к максимальной, на экране КПК в соответствии с установленным масштабным коэффициентом отображается ширина колеи, которая измеряется дополнительным средством (шаблоном, рулеткой, штангенциркулем); аналогичные операции
выполняются с прижатым штоком оси тележки. В сплывающем окне программного обеспечения (ПО) указываем разность между величиной шаблона при максимально выдвинутом штоке и минимальном, после чего автоматически будет пересчитан масштабный коэффициент.
Рекогносцировка местности
Создание планово-высотного обоснования, установка базовых станций
И
Сбор и калибровка аппаратной части АПК «Профиль»
Съемка железнодорожного пути, создание ЦМП
Д
Вычисление параметров постановки железнодорожного пути в проектное
положение
Рис. 1. Технология мониторинга железнодорожного пути с использованием АПК «Профиль»
Последней производится калибровка смещения нуля блока пространственной ориентации. При выполнении данной операции требуется выполнение двух условий: чтобы блок оставался неподвижным и работал не менее 15 мин. Число накоплений измерений задаем не менее 5000. В результате выполнения данной операции вычисляются поправочные коэффициенты для азимута, продольного и поперечного уклона, которые будут выводиться в измеренные углы. Данный вид калибровки необходимо выполнять в процессе работы через каждые 40-50 мин.
После установки оборудования на платформу ходовой тележки и его калибровки необходимо задать начальные условия, к которым относятся:
1) число меток, через которое будет отображаться информация об измеряемых параметрах на экране;
2) число меток, через которые будут записываться измеряемые параметры;
3) начальное значение ширины колеи - это ширина тележки в максимально сжатом по шаблону состоянии;
4) начальное значение поперечного уклона (в миллиметрах) определяется по шаблону;
5) начальное значения пути (в метрах) устанавливается по исходному пикетажу;
6) имя оператора, который выполняет измерения;
7) дата проведения измерения.
Необходимо указать имя файла, в который будут записываться данные и папку, где он будет храниться.
Затем выполняется непосредственно съемка. В процессе движения тележки значения измеряемых параметров будут меняться через установленный интервал. Рекомендуемая скорость движения 5км/ч, время остановки (во время измерений) при линейной привязке к километровым знакам и пикетам должно быть минимальным. Все данные записываются в файл.
В специальном ПП на основе полученных с помощью АПК «Профиль» данных и проектных значений железнодорожного полотна вычисляются параметры его постановки в проектное положение.
Полученная информация используется в системах автоматического управления рихтованных и щебнеочистительных машин.
После постановки пути в проектное положение специализированными машинами выполняется контроль качества проведенных работ с использованием АПК «Профиль».
Разработанная методика апробирована на участке железной дороги Чик-Обь при выполнении работ по его капитальному ремонту. Применение АПК «Профиль» позволило в 5 раз сократить время производства полевых и камеральных работ соответственно. Точность определения координат головки рельсы не превышала 2 см., что значительно выше, чем при использовании традиционных геодезических методов. Полученные результаты соответствует требованиям [1]. Использование информации, полученной железнодорожной тележкой в САУ повысило актуальность проектов и, соответственно, качество выполнения работ, сократило время на их выполнение.
Функциональные возможности АПК «Профиль», позволяют при капитальном ремонте выполнять экспертизу, подготовку проекта для САУ и исполнительные съемки по определению проектного положения железнодорожного пути и геометрических параметров удовлетворяющих [2], соответствуя в полном объеме требованиям к измерительным средствам для капитального ремонта железнодорожного пути.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ЦПТ - 53 - Технические условия на работы по ремонту и планово -
предупредительной выправке пути. - МПС. - 2003. - 183 С.
2. ЦП - 515 - Инструкция по расшифровки лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов. - МПС. - 1997. - 17 С.
© А.В. Антипов, А.В. Карасюк, 2013
