Сборник авторских идей и решений в области инженерной оптики - страница 2



4. Объективность данных:

– Колёсная база – это физическая характеристика, не подверженная визуальному искажениям и фальсификации, в отличие от табличек или радиометок.

5. Простота интеграции:

– Система может быть интегрирована в существующие IT-структуры

(АСУ ТП, ERP, MES) предприятия для ведения автоматизированного учёта железнодорожного трафика.

Алгоритм работы системы

– Оптические датчики, установленные по обе стороны рельсов (или с одной стороны при подтверждённой точности), фиксируют моменты прохождения каждой оси;

– По времени переключений фиксируются метки входа/выхода передней и задней пары колёс;

– Измеряется база тележек, направление движения, мгновенная скорость;

– Рассчитанные значения обрабатываются с учётом температуры и подаются в модуль идентификации;

– Происходит привязка к вагону согласно ТГНЛ (натурному листу), интеграция с системой учёта времени пребывания на территории;

– При выходе из промплощадки система автоматически фиксирует момент покидания вагона и рассчитывает общее время пребывания.

Прогнозируемая точность и надёжность:

– Даже с учётом допустимых погрешностей (+-0,01 мм лазерный датчик, +-2–3 мм температурная компенсация) система показывает высокую стабильность метки;

– Вероятность перекрёстной ошибки ниже допустимого для задач оперативного учёта (менее 1/1000 при соблюдении термокоррекции и высокой частоте дискретизации);

– Уникальность базов зависит от возраста, модели, условий эксплуатации тележек, что усиливает различимость.

Технические особенности реализации:

– Независимое питание/резервируемость датчиков – при установке вблизи ж/д рампы или ворот;

– Климатическая защита IP65+; возможна установка в теплоизолированных кожухах;

– Интерфейс связи с АСУ предприятия – OPC UA / Modbus / MQTT / REST API;

– Возможность модернизации до контроля геометрии всего состава или интеграции в систему контроля технического состояния вагонов.

Ограничения метода:

– Не подходит для ситуаций, в которых запрещена или невозможна предварительная загрузка информации о составе (ТГНЛ);

– Не заменяет классическую систему идентификации (для служб безопасности, например), но дополняет её в производственном учёте;

– Требует точной установки датчиков и периодической повторной метрологической поверки измерительной системы.

Представленный способ является надёжной, масштабируемой и малозатратной альтернативой дорогим системам видеоанализа и радиометок в задачах учёта времени нахождения железнодорожных вагонов на территории промышленного предприятия. Используя физически воспроизводимую характеристику – колёсную базу тележек, измеряемую с высокой точностью с помощью лазерных датчиков, он обеспечивает достаточную степень уникальности для оперативного контроля, автоматизации логистики и оптимизации работы служб снабжения и отгрузки.

Заключение

Предложенный способ представляет собой эффективную, экономически оправданную и инженерно реализуемую альтернативу классическим системам идентификации железнодорожных вагонов на базе видеоаналитики, компьютерного зрения и распознавания символов (OCR). Он ориентирован на промышленное применение в условиях, когда заранее известна структура состава, а режим времени пребывания вагонов на территории или в производственном цикле критичен для управления логистикой и планирования.

3. Система оптического контроля частоты вращения роликов конвейера