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