Реєстраційний номер
0220U101305,
0118U005291
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка технічних засобів високошвидкісного вимірювання відносного положення дротів контактної мережі для вагонів-лабораторій.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Шаповалов Євген Вікторович, Кандидат технічних наук
Дата реєстрації
07-02-2020
Організація виконавець
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона Національної академії наук України
Опис етапу
Сучасні вагони-лабораторії, призначені для випробувань контактних мереж, необхідно оснащувати безконтактною контрольно-вимірювальною апаратурою. Для реалізації процесу дистанційного контролю параметрів підвіски контактної мережі вагон необхідно оснащувати трьома підсистемами: підсистемою стереоскопічного вимірювання координат контактних дротів; підсистемою ідентифікації опор та підсистемою вимірювання кута нахилу вагона. Запропоновано уніфікований підхід, що полягає у розробці спеціалізованого мікропроцесорного контролера (відеокамери), на базі якого можуть бути реалізовані всі три підсистеми. Мікропроцесорна відеокамера повинна забезпечувати високу швидкість реєстрації і обробки оптичних сигналів у масштабі реального часу. Тому для реалізації контролера вибрано лінійний фотоприймач з максимальною частотою 4.6 кГц та мікропроцесорний контролер, побудований на базі цифрового сигнального процесора з тактовою частотою 450 МГц. Розроблено принципові електричні схеми та друковані плати функціональних блоків пристрою. Розроблено програмний модуль для реєстрації сигналів фотоприймача. Реалізовано алгоритми високошвидкісної обробки лінійних зображень для роботи відеокамери у всіх трьох режимах. Створено макетний зразок мікропроцесорної відеокамери, виконаний у вигляді збірки з трьох плат. У результаті експериментальних досліджень встановлено, що в режимі вимірювання координат відеокамера здатна функціонувати з частотою 222 Гц, що відповідає необхідному кроку вимірювань 200 мм при швидкості руху 160 км/год. Також отримано, що у режимі ідентифікації контактних опор забезпечується необхідний крок сканування 20 мм. Розроблена мікропроцесорна відеокамери може застосовуватися для реалізації всіх оптико-електронних вимірювальних підсистем. Впровадження запропонованих технічних рішень дозволить провести модернізацію обладнання вагонів-лабораторій для забезпечення безконтактного контролю параметрів контактної мережі у всьому діапазоні допустимих швидкостей руху.
Опис продукції
Високошвидкісна мікропроцесорна відеокамера є оптико-електронним пристроєм, до складу якого входить лінійний фотоприймач з максимальною частотою оновлення сигналу 4,6 кГц, високопродуктивний аналогово-цифровий перетворювач сигналів та мікропроцесорний контролер, призначений для обробки цифрових сигналів та передачі результатів через мережевий інтерфейс Ethernet. Пристрій має уніфіковане призначення і може застосовуватися для реалізації різних функцій, а саме: стереоскопічного вимірювання координат контактних дротів; детектування опор контактної мережі та вимірювання кута нахилу вагона.
Автори роботи
Долиненко Володимир Володимирович
Коляда Володимир Олександрович
Луценко Наталія Федорівна
Скуба Тарас Григорович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
