RU2847231C2 - Рельс, имеющий идентификационную метку, а также устройство и способ для идентификации рельса - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к идентификации и контролю рельсов. Рельс для пути следования единиц подвижного состава имеет продольную протяженность, при этом вдоль этой продольной протяженности рельса нанесена идентификационная метка на внутреннюю сторону и/или наружную сторону рельса. Идентификационная метка составляется из нескольких символов, причем каждый из этих символов имеет по меньшей мере одну частичную длину в 0,15 метров. Идентификационная метка состоит по меньшей мере из восьми или из шестнадцати или из двадцати символов. При этом идентификационная метка имеет свойство обнаружения ошибок. Также заявлено устройство для идентификации рельса, которое содержит оптическое сенсорное устройство, устройство аналитической обработки, устройство для установки на единицу подвижного состава и устройство для регистрации скорости. Кроме того, заявлен способ идентификации рельса. Технический результат заключается в возможности идентификации рельсов единицей подвижного состава во время езды по ним при нормальной эксплуатации. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к области рельсов для путей следования единиц подвижного состава.

Изобретение касается рельса для пути следования единиц подвижного состава, причем этот рельс имеет некоторую продольную протяженность.

Кроме того, изобретение касается устройства и способа для идентификации рельса. Уровень техники

Рельсы являются линейными несущими и направляющими элементами, которые, будучи расположены попарно и параллельно друг другу на расстоянии ширины колеи, образуют путь следования для единиц подвижного состава.

Рельсы, в зависимости от качества, частоты движения, весовой нагрузки, скорости движения и влияний окружения отчасти подвержены высоким факторам износа. Для поддержания безопасности, а также неограниченного функционирования требуются затратные работы по техническому обслуживанию и проверке пути следования, то есть отдельных рельсов. Эти затраты связаны с высокими расходами на текущее содержание.

Рельсы не имеют серийных номеров или других индивидуальных идентификационных признаков, которые могут считываться автоматизированным образом. Наносятся только прокатные и чеканные знаки. Прокатные знаки представляют собой обозначения высотой 5 мм, которые закатываются в шейку рельса через каждые 2,25-2,50 метров. Эти прокатные знаки хотя и содержат информацию о качестве рельса, профиле рельса, изготовителе и периоде производства, однако никаких других деталей, которые делают возможной идентификацию рельса в смонтированном состоянии. Чеканные знаки вбиты в шейку рельса на расстоянии 0,50-1,50 м от конца рельса. Они содержат информацию о номере плавки, очередности в литье слитков или непрерывном литье и номер слитка, однако и с их помощью невозможна автоматизированная идентификация рельсов в смонтированном состоянии. Идентификация рельса, которая в смонтированном состоянии может считываться единицей подвижного состава во время езды по пути следования, в настоящее время неизвестна.

Краткое содержание изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы сделать возможной идентификацию проложенных в виде пути следования рельсов единицей подвижного состава во время езды по ним при нормальной эксплуатации.

Эта задача решается таким образом, что по продольной протяженности рельса нанесена идентификационная метка. Эта идентификационная метка составляется из нескольких символов, и эти символы распределены в продольной протяженности, причем каждый из этих символов имеют по меньшей мере одну частичную длину по продольной протяженности в 0,15 метров, и идентификационная метка состоит по меньшей мере из восьми, предпочтительно из по меньшей мере шестнадцати, особенно предпочтительно из по меньшей мере двадцати символов. Идентификационная метка нанесена предпочтительно на внутреннюю сторону и/или наружную строну рельса.

Частичная длина символов требуется для того, чтобы идентификационная метка могла надежно идентифицироваться при езде с высокой скоростью, например, 200 км/ч или же выше.

Преимуществом, которое получается благодаря однозначной идентификации рельсов, является то, что, например, каждому рельсу могут присваиваться в памяти данных производственные данные и/или местонахождение, где они смонтированы. Когда все единицы подвижного состава при каждой поездке по упомянутым рельсам записывают это, то для каждого рельса могут регистрироваться нагрузки - количество поездов, скорость и/или вес. Благодаря идентификационной метке возможно, чтобы рельсу присваивались все регистрируемые данные любой единицы подвижного состава, которые, например, релевантны для износа рельсов. Такими данными могут быть, например, повышенные вибрации или повышенный расход мощности вдоль рельса, по которому осуществляется езда. Если, например, возникает проблема материала какого-либо рельса, благодаря предлагаемому

изобретением рельсу могут очень быстро находиться все рельсы одной партии. При прокладке рельсов они могут регистрироваться по идентификационной метке и сохраняться в памяти данных, при этом через GPS-данные может также регистрироваться местонахождение и связываться с идентификационной меткой. Идентификационная метка позволяет однозначно присваивать рельсу множество данных. Потом, в случае повреждения, эти данные могут привлекаться к поиску причин. Идентификационная метка имеет свойство обнаружения ошибок. Это свойство обнаружения ошибок может быть осуществлено, например, с помощью кода Хэмминга, троичного кода или бита четности. Свойство обнаружения ошибок должно обеспечивать обнаружение неправильного считывания идентификационной метки и, идеальным образом, также возможность его исправления.

Один из предпочтительных вариантов осуществления предусматривает, что идентификационная метка расположена по продольной протяженности по меньшей мере дважды. Это может служить, например, для того, чтобы идентификационная метка рельса считывалась второй раз, чтобы проверить, совпадают ли считанные друг за другом идентификационные метки. Возможно также, чтобы идентификационная метка была нанесена по длине рельса, постоянно повторяясь. Это означает, идентификационные метки, имеющие каждая отдельные символы, расположены в ряд непосредственно друг за другом.

Один из предпочтительных вариантов осуществления предусматривает, что идентификационная метка составляется из нескольких символов, которые нанесены на различные поверхности в продольной протяженности рельса. Могут быть нанесены, например, символы на внутренней стороне рельса, а другие символы на наружной стороне.

Другое предпочтительное осуществление предусматривает, что идентификационная метка нанесена как на внутреннюю, так и на наружную сторону рельса. Благодаря этому было бы безразлично направление прокладки.

Другой предпочтительный вариант осуществления предусматривает, что идентификационная метка на поверхности по продольной протяженности составляется из лежащих друг над другом символов. Благодаря расположению в разных положениях по высоте может увеличиваться количество информации при неизменной длине идентификационной метки. Но это может также служить для того, чтобы уменьшать длину идентификационной метки при неизменном количестве информации.

В другом предпочтительном варианте осуществления идентификационная метка выполнена так, что она может считываться как в прямом направлении, так и в обратном направлении. Это осуществление позволяет при прокладке рельса не учитывать ориентацию монтажа. Это может обеспечиваться, например, тем, что идентификационная метка имеет старт-символ и/или стоп-символ. Когда считывается идентификационная метка, по ним может сразу обнаруживаться, из какого направления считывается идентификационная метка. То есть, возможно, чтобы идентификационная метка имела старт-бит и стоп-бит.

В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления идентификационная метка состоит из трехмерных символов и/или из символов различного цвета и/или из символов фосфоресцирующего или отражающего цвета. В принципе, несущественно, как эти символы наносятся на рельс. Можно было бы, например наносить их при помощи лака какой-либо цвета. При этом закрашенный участок соответствовал бы логической единице, не закрашенный участок логическому нулю. Одной из возможностей было бы делать это белой и отражающей краской. Возможно также и предпочтительно с точки зрения считывания символов применение отражающего лака.

В другом предпочтительном осуществлении описанная маркировка на продольной стороне может также выполняться трехмерной. В этом случае насечка соответствовала бы логической единице, а отсутствие насечки логическому нулю. Это осуществление имеет то преимущество, что оно имеет существенно более долгий срок службы по сравнению с маркировкой цветом. Применение обоих методов одновременно тоже возможно. В этом случае трудно считываемые трехмерные символы могут применяться в качестве дублирующих, когда цветные символы больше не обнаруживаются.

Одно из предпочтительных осуществлений предусматривает, что идентификационная метка распространяется в продольной протяженности по длине по меньшей мере в 3 м, предпочтительно по меньшей мере в 5 м.

Задача решается также с помощью устройства для идентификации ранее описанного рельса. Это устройство имеет по меньшей мере следующие компоненты:

- оптическое сенсорное устройство;

- устройство аналитической обработки и

- устройство для установки на единицу подвижного состава;

- устройство для регистрации скорости, которое регистрирует скорость единицы подвижного состава.

Оптическое сенсорное устройство может полностью регистрировать идентификационную метку на рельсе исключительно во время движения по рельсу. Оптическое сенсорное устройство во время движения передает множество зарегистрированных сигналов в устройство аналитической обработки. Устройство аналитической обработки при помощи этих зарегистрированных сигналов и по скорости единицы подвижного состава идентифицирует состоящую из нескольких символов идентификационную метку рельса. Устройство для регистрации скорости может представлять собой, например, имеющееся измерение скорости единицы подвижного состава.

Один из предпочтительных вариантов осуществления предусматривает, что оптическое сенсорное устройство для регистрации трехмерных символов работает по методу профилометрии.

Одно из предпочтительных осуществлений предусматривает, что сенсорное устройство имеет скорость сканирования по меньшей мере в 1000 измерений в секунду.

Задача решается также с помощью способа, который может полностью регистрировать идентификационную метку путем движения оптического сенсорного устройства по продольной протяженности. Оптическое сенсорное устройство передает зарегистрированные сигналы в устройство аналитической обработки. Это устройство аналитической обработки может из этих сигналов и по скорости движения сенсорного устройства в продольной протяженности рельса однозначно идентифицировать состоящую из нескольких символов идентификационную метку.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1: показан рельс, имеющий идентификационную метку;

фиг. 2а: показан рельс, который имеет расположенные друг над другом символы вдоль рельса;

фиг. 2b: показана идентификационная метка в виде бит-кода;

фиг. 3: показано устройство для идентификации рельса, имеющего идентификационную метку.

Описание вариантов осуществления

На фиг.1 показан рельс 2, имеющий идентификационную метку 1. Эта идентификационная метка 1 нанесена в продольной протяженности L рельса. Идентификационная метка 1 состоит из отдельных символов 1а, которые имеют по меньшей мере одну частичную длину TL.

На фиг.2а изображен рельс 2, имеющий идентификационную метку 1, которая состоит из нескольких символов, расположенных по протяженности Н в высоту. Идентификационная метка 1 этого варианта осуществления состоит из символов 1а, которые расположены в положении H1 по высоте, положении Н2 по высоте и положении Н3 по высоте.

На фиг.2b изображено, как идентификационная метка 1 и отдельные символы из фиг.2а могут изображаться в битах.

На фиг.3 изображено устройство 6 для идентификации рельса. Оно включает в себя оптическое сенсорное устройство 3 для регистрации идентификационной метки 1, которая нанесена на рельс 2. В этом осуществлении идентификационная метка 1 нанесена на внутреннюю сторону 2а рельса 2. Но возможно было бы также, чтобы идентификационная метка 1 наносилась на наружную сторону 2b. Оптическое сенсорное устройство 3 соединено с устройством 4 аналитической обработки. Это устройство 4 аналитической обработки получает от устройства 5 для регистрации скорости скорость, с которой движется устройство 6 для идентификации рельса. С помощью устройства 7 для установки на единицу подвижного состава оно может монтироваться на единицу подвижного состава.

Хотя изобретение было подробнее проиллюстрировано и описано в деталях на предпочтительных примерах осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и специалистом могут быть выведены отсюда другие варианты без выхода из объема охраны изобретения.

СПИСОК ссылочных позиции

1 Идентификационная метка.

2 Рельс.

3 Оптическое сенсорное устройство.

4 Устройство аналитической обработки

5 Устройство для регистрации скорости.

6 Устройство для идентификации рельса.

7 Устройство для установки на единицу подвижного состава.

Н Протяженность в высоту.

H1, Н2, Н3 Положение по высоте.

L Продольная протяженность.

TL Частичная длина.

Claims (18)

1. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава, причем этот рельс (2) имеет продольную протяженность (L), отличающийся тем, что вдоль этой продольной протяженности (L) рельса (2) нанесена идентификационная метка (1), предпочтительно на внутреннюю сторону (2а) и/или наружную сторону (2b) рельса, которая составляется из нескольких символов, причем каждый из этих символов (1а) имеет по меньшей мере одну частичную длину (TL) в 0,15 метров, и идентификационная метка (1) состоит по меньшей мере из восьми, предпочтительно из шестнадцати, особенно предпочтительно из двадцати символов (1а), при этом идентификационная метка (1) имеет свойство обнаружения ошибок.

2. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава по п. 1, отличающийся тем, что идентификационная метка (1) расположена вдоль продольной протяженности (L) по меньшей мере дважды.

3. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава по п. 1 или 2, отличающийся тем, что свойство обнаружения ошибок осуществлено в виде кода Хэмминга, троичного кода или бита четности.

4. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что идентификационная метка (1) составляется из нескольких символов, которые нанесены на различные поверхности в продольной протяженности рельса.

5. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что идентификационная метка (1) на поверхности (2а, 2b) вдоль продольной протяженности (L) составлена из лежащих друг над другом символов (1а).

6. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что идентификационная метка (1) выполнена так, что она может считываться как в прямом направлении, так и в обратном направлении.

7. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что идентификационная метка (1) состоит из трехмерных символов (1а) и/или из символов (1а) различного цвета и/или фосфоресцирующего или отражающего цвета.

8. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что идентификационная метка (1) распространяется в продольной протяженности (L) по длине по меньшей мере в 3м, предпочтительно по меньшей мере в 5 м.

9. Рельс (2) для пути следования единиц подвижного состава по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что идентификационная метка (1) нанесена как на внутреннюю, так и на наружную сторону рельса (2).

10. Устройство для идентификации рельса (2) по пп. 1-9, включающее в себя

оптическое сенсорное устройство (3);

устройство (4) аналитической обработки и

устройство (7) для установки на единицу подвижного состава;

устройство (5) для регистрации скорости, которое регистрирует скорость единицы подвижного состава,

при этом оптическое сенсорное устройство (3) выполнено с возможностью полной регистрации идентификационной метки (1) на рельсе (2) исключительно во время движения по рельсу (2), оптическое сенсорное устройство во время движения по рельсу (2) передает множество зарегистрированных сигналов в устройство (4) аналитической обработки, при этом устройство (4) аналитической обработки при помощи этого множества зарегистрированных сигналов и по скорости единицы подвижного состава обладает возможностью однозначной идентификации состоящей из нескольких символов (1а) идентификационной метки (1) рельса (2).

11. Устройство для идентификации рельса (2) по п. 10, отличающееся тем, что оптическое сенсорное устройство (3) для регистрации трехмерных символов (1а) работает по методу профилометрии.

12. Устройство для идентификации рельса (2) по п. 10 или 11, отличающееся тем, что оптическое сенсорное устройство (3) имеет скорость сканирования по меньшей мере в 1000 измерений в секунду.

13. Способ идентификации рельса (2) по одному из пп. 1-9, отличающийся тем, что оптическое сенсорное устройство (3) путем движения в продольной протяженности (L) рельса (2) может полностью регистрировать идентификационную метку (1) на рельсе (2), при этом оптическое сенсорное устройство (3) передает зарегистрированные сигналы в устройство (4) аналитической обработки, и устройство (4) аналитической обработки может из этих сигналов и по скорости движения оптического сенсорного устройства (3) в продольной протяженности (L) рельса (2) однозначно идентифицировать состоящую из нескольких символов (1а) идентификационную метку (1).