Рассмотрены функциональные возможности информационно-измерительных систем для дистанционного выявления неисправных деталей ходовой части вагонов в движении. Оценены особенности использования волоконно-оптических кабелей, проложенных вдоль железнодорожных путей, в качестве датчиков для определения дефектов в подвижном составе и инфраструктуре железнодорожных линий. Исследовано влияние внешних физических воздействий от движущегося поезда на длину отраженной волны оптоволоконных брэгговских решеток. Показана возможность использования дистанционного акустического зондирования для определения дефектов деталей и узлов подвижного состава на ходу поезда, отмечен метод повышения точности локализации вагонных осей с дефектами в контролируемых поездах за счет использования отметчиков прохода колесных пар, счетчиков осей и вагонов. Предложена оценка условий обеспечения работоспособности и регулировки распределенной волоконно-оптической линии датчиков для участка железной дороги. Разработана схема размещения устройств дистанционного акустического зондирования на полигоне Белорусской железной дороги. Установлена возможность оперативного выявления дефектных колесных пар с предельно допустимой величиной ползунов, превышающих 1,0 мм, а также изломов боковой рамы вагонной тележки для предупреждения опасных аварийных ситуаций. Предложены способ размещения оптоволоконного кабеля на подошве рельсов и методика непрерывного мониторинга технического состояния подвижного состава в движении, обеспечивающая повышенный контроль исправности деталей и узлов подвижного состава.
подвижной состав, железнодорожные линии, диагностические системы, оптоволоконные кабели, дистанционное акустическое зондирование, распределенные оптоволоконные датчики, счетчики осей, волоконная брэгговская решетка
1. Миронов, А.А. Перспективные направления совершенствования средств контроля КТСМ-02 и АСК ПС / А.А. Миронов // Автоматика, связь, информатика. – 2009. – № 1. – С. 38-41.
2. Гондоров, В. А. Современные средства диагностики подвижного состава на ходу поезда / В. А. Гондоров // Вагоны и вагонное хозяйство. – 2017. – № 4. –С. 36-37
3. Наговицын, В. С. Комплексная информационно-измерительная система технического диагностирования подвижного состава / В. С. Наговицын, А. А. Калмыков, В.И. Елфимов // Автоматика, связь, информатика. – 1999. – № 10. – С. 46-48.
4. Бурченков, В.В. Автоматизация технического контроля и диагностики подвижного состава железных дорог: [монография] / В.В. Бурченков; М-во трансп. и коммуникаций Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель: БелГУТ, 2020. – 254 с.
5. Бурченков, В. В. Совершенствование технологии работы сортировочных станций на основе дистанционного акустического зондирования / В. В. Бурченков // Вiсн. Днiпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм акад. В. Лазаряна. – Днiпро. – 2020. – № 1 (85). – С. 35-43. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2020/199482.
6. Никитин А.Б., Кушпиль И.В. Результаты исследования технических средств контроля целостности поездов // Автоматика на транспорте. – 2020. – Том 6. – №4. – С. 411-434. – DOI: 10.20295/2412-9186-2020-6-4-411-434.
7. Алюшина, С. Г. Волоконные решетки Брэгга с фазированной структурой в распределенных информационно-измерительных системах / С.Г. Алюшина, П.Е. Денисенко, О.Г. Морозов [и др.] // Нелинейный мир. – 2011. – Т. 9. – № 8. – С. 522-528.
8. Kunhua, W. Optimized synthesis of fiber Bragg gratings with triangular spectrum for wavelength-interrogation application / Kunhua Wen, Lianshan Yan, WeiPan // Optical Engineering. – 2011. – Vol. 50(5). – P. 054003-1-054004.
9. Othonos, A. Fiber Bragg gratings / A. Othonos // Review of Scientific Instrument. – 1997. – V. 68. – № 12. – P. 4309-4341.
10. Morozov, O.G Methodology of symmetric double frequency reflectometry for selective fiber optic structures / O.G. Morozov, D.L. Aybatov, V.P. Prosvirin, A.A. Talipov, O.G. Natanson // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. – 2008. –V. 7026. – P. 702601.
11. Розенбергер, М. Распределенное акустическое зондирование как основа для железнодорожных приложений / М. Розенбергер, А. Халл // Железные дороги мира. – 2016. – № 12 – С. 57-65.
12. Системы автоматики и телемеханики на железных дорогах мира: учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта / Пер. с англ.; под ред. Г. Теега, С. Власенко. – М.: Интекст, 2010. – 496 с.
13. Бахтиярова, Е.А. Технология будущего: распределенное акустическое зондирование DAS в режиме реального времени / Е.А. Бахтиярова, Т.О. Чигамбаев, К.М. Сансызбай // «Инновационные технологии на транспорте: образование, наука, практика», материалы XLI Междунар. науч.-практ. конф., – КазАТК им. М. Тынышпаева. – 2017. – С. 49-54.
14. Дмитриев, С.А. Инновационные волоконные технологии для железнодорожного транспорта / С.А. Дмитриев // Транспорт Российской Федерации. – 2016. – № 1 (62). – С. 26-27.
15. Баранов, Л.А. Оценки погрешности и помехоустойчивости тракта аналого-цифрового преобразования в системах автоматического контроля и управления / Л.А. Баранов // Электротехника. – 2017. – № 9. – С. 29-36.
16. Баранов, Л. А. Влияние устройств выборки и хранения на точность аналого-цифрового преобразования / Л. А. Баранов // Автоматика на транспорте. – 2018. – Том 4. – № 2. – С. 241-263.
17. Никитин, А.Б., Принципы безопасного сопряжения с объектами в микропроцессорных системах железнодорожной автоматики / А. Б. Никитин, А. Н. Ковкин, В. А. Соколов, Н. А. Журавлева // Автоматика на транспорте. – 2019. – Том 5. – №2. – С. 186-201. – DOI: 10.20295/2412-9186-2019-2-186-201.
18. Pohl, P. Волоконно-оптические датчики на железных дорогах Германии / P. Pohl, M. Schubert // Железные дороги мира. – 2017. – № 12. – С. 64-68.
19. Ефремов, А. Возможности применения технологии DAS на железных дорогах Северной Америки / А. Ефремов // Железные дороги мира. – 2019. – № 1. – С. 64-73.
20. Willis M. E., Barfoot D., Ellmauthaler A., Wu X., Barrios O., Erdemir C., Quinn D. Quantitative quality of distributed acoustic sensing vertical seismic profile data. The Leading Edge. - 2016. – Vol. 35. Iss. 7. – P. 562–648. DOI: https://doi.org/10.1190/tle35070605.1
21. Yao, J.P. Microwave photonics for high-resolution and high-speed interrogation of fiber Bragg grating sensors // Fiber and Integrated Optics. – 2015. – Vol. 34. – P. 230-242.
