[go: up one dir, main page]

RU2848238C2 - Autonomous track condition monitoring system - Google Patents

Autonomous track condition monitoring system

Info

Publication number
RU2848238C2
RU2848238C2 RU2025100729A RU2025100729A RU2848238C2 RU 2848238 C2 RU2848238 C2 RU 2848238C2 RU 2025100729 A RU2025100729 A RU 2025100729A RU 2025100729 A RU2025100729 A RU 2025100729A RU 2848238 C2 RU2848238 C2 RU 2848238C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chassis
track
tracks
wheel assembly
microcontroller
Prior art date
Application number
RU2025100729A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2025100729A (en
Inventor
Ганеш Пандит СУРЬЯВАНШИ
Original Assignee
Ганеш Пандит СУРЬЯВАНШИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ганеш Пандит СУРЬЯВАНШИ filed Critical Ганеш Пандит СУРЬЯВАНШИ
Publication of RU2025100729A publication Critical patent/RU2025100729A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2848238C2 publication Critical patent/RU2848238C2/en

Links

Abstract

FIELD: railways.
SUBSTANCE: invention relates to an autonomous track condition monitoring system (100). The system (100) is an unmanned robotic vehicle designed to move along railway tracks and inspect them for any irregularities, obstructions, cracks, ballast density, deviations, track angles, and dimensional violations. The system (100) comprises a chassis (10), a sensor unit mounted on the chassis (10), at least two linear actuators (22), at least two wheel units (20), at least four vertical linear actuators (28), a microcontroller, communication means, and a power source for supplying power to the microcontroller and sensor unit. The system (100) can detect an approaching train on the track (50) and can retract to the centre of the track (50) so that trains do not have to stop and can pass over the system (100).
EFFECT: elimination of manual defect detection during track maintenance, prevention of train stoppages during track condition monitoring, ability to collect data on the location of frequently failing rail tracks, as well as on the types of faults.
6 cl, 5 dwg

Description

Область техники:Field of technology:

Настоящее изобретение относится к полевой системе мониторинга состояния путей и, в частности, настоящее изобретение относится к автономной системе мониторинга состояний путей, особенно для мониторинга состояния железнодорожных путей.The present invention relates to a field system for monitoring track conditions and, in particular, the present invention relates to an autonomous system for monitoring track conditions, especially for monitoring the condition of railway tracks.

Уровень техникиState of the art

Сегодня индийская железнодорожная сеть имеет протяженность путей 113 617 км (70 598 миль) на маршруте протяженностью 63 974 км (39 752 мили), а также 7083 станции. В частности, Индия имеет четвертую по величине железнодорожную сеть в мире, уступающую только США, России и Китаю. Today, the Indian railway network has 113,617 km (70,598 mi) of track along a 63,974 km (39,752 mi) route, with 7,083 stations. Specifically, India has the fourth-largest railway network in the world, second only to the United States, Russia, and China.

Хорошее качество железнодорожных путей играет важную роль в обеспечении бесперебойной работы этой огромной железнодорожной сети. Однако качество железнодорожных путей зависит от качества их строительства и обслуживания. В целях технического обслуживания железнодорожники каждый день вручную осматривают железнодорожные пути, и если с путями возникают какие-либо проблемы, пути ремонтируются. Ручная инспекция железнодорожных путей осуществляется путем задействования в работе на путях инженеров и рабочих. Good track quality plays a vital role in ensuring the smooth operation of this vast railway network. However, track quality depends on the quality of its construction and maintenance. For maintenance purposes, railway workers manually inspect the tracks daily, and if any issues arise, they are repaired. Manual track inspection is carried out by engineers and workers on the tracks.

Однако пути, проходящие инспекцию, необходимо временно закрывать, что создает помехи для движения поездов и приводит к задержкам. Кроме того, во многих случаях ручная инспекция не позволяет выявить некоторые потенциальные дефекты, такие как внутренние трещины, которые могут привести к серьезной поломке и риску аварии.However, tracks undergoing inspection must be temporarily closed, which disrupts train traffic and leads to delays. Furthermore, in many cases, manual inspection fails to detect certain potential defects, such as internal cracks, which could lead to serious failure and the risk of an accident.

Для устранения таких недостатков ручной инспекции железнодорожных путей в прошлом были опробованы автоматические устройства мониторинга состояния железнодорожных путей.To address these shortcomings of manual track inspection, automatic track condition monitoring devices have been tried in the past.

Одно из таких устройств раскрыто в патенте США № 10029708. В патенте US10029708 описана система разведывательного транспортного средства для железной дороги, которая содержит разведывательное транспортное средство и блок обработки данных. Разведывательное транспортное средство может содержать по меньшей мере два колеса, выполненные с возможностью взаимодействия с набором железнодорожных путей, двигатель, механически соединенный по меньшей мере с одним из колес, контроллер скорости, электромагнитный датчик, направленный на набор железнодорожных путей, приемник позиционирования, устройство измерения локальной скорости и приемопередатчик. Контроллер скорости может быть соединен с двигателем и выполнен с возможностью управления скоростью разведывательного транспортного средства с целью поддержания необходимого расстояния между разведывательным транспортным средством и идущим сзади поездом. Блок обработки данных может быть выполнен с возможностью передачи информации о состоянии пути через приемопередатчик, а также с возможностью получения от поезда через указанный приемопередатчик сигналов о скорости и местоположении поезда.One such device is disclosed in U.S. Patent No. 1,0029,708. Patent No. 1,0029,708 describes a reconnaissance vehicle system for a railroad that comprises a reconnaissance vehicle and a data processing unit. The reconnaissance vehicle may comprise at least two wheels configured to interact with a set of railroad tracks, a motor mechanically connected to at least one of the wheels, a speed controller, an electromagnetic sensor directed toward the set of railroad tracks, a positioning receiver, a local speed measuring device, and a transceiver. The speed controller may be connected to the motor and configured to control the speed of the reconnaissance vehicle in order to maintain the required distance between the reconnaissance vehicle and a train following behind. The data processing unit may be configured to transmit track condition information via the transceiver, as well as to receive signals from the train regarding the speed and location of the train via the said transceiver.

Устройство для мониторинга состояния железнодорожных путей, описанное в вышеуказанном патенте США, посылает сигнал машинисту локомотива, ведущему поезд по тому же пути, в случае обнаружения какого-либо дефекта на пути, чтобы машинист мог остановить поезд и тем самым избежать аварии. Однако устройство, упомянутое в патенте из уровня техники, необходимо удалять с пути, если поезд движется по тому же пути, на котором находится устройство мониторинга состояния пути, и если на пути нет повреждений/дефектов. Это является главным недостатком устройства, известного из уровня техники, который останавливает нормальное движение поезда, если пути находятся в нормальном состоянии, и, таким образом, делает устройство мониторинга состояния путей бесполезным.The track condition monitoring device described in the aforementioned U.S. patent sends a signal to the engineer of a locomotive driving a train on the same track if any track defect is detected, allowing the engineer to stop the train and thereby avoid an accident. However, the device mentioned in the prior art patent must be removed from the track if the train is traveling on the same track where the track condition monitoring device is located, and if there are no damages or defects on the track. This is the main drawback of the prior art device, which stops normal train operation if the tracks are in good condition, thus rendering the track condition monitoring device useless.

Соответственно, существует необходимость в создании автономной системы мониторинга состояния путей, которая преодолевает вышеуказанные недостатки.Accordingly, there is a need to create an autonomous track condition monitoring system that overcomes the above mentioned shortcomings.

Цели изобретения:Objectives of the invention:

Целью настоящего изобретения является исключение ручного поиска дефектов при техническом обслуживании путей.The aim of the present invention is to eliminate manual search for defects during track maintenance.

Еще одной целью настоящего изобретения является предотвращение остановок поездов во время мониторинга состояния путей.Another object of the present invention is to prevent train stops during track condition monitoring.

Еще одной целью настоящего изобретения является значительное снижение затрат на инспекцию при техническом обслуживании.Another object of the present invention is to significantly reduce inspection costs during maintenance.

Еще одной целью настоящего изобретения является сбор данных о местоположении часто выходящих из строя рельсовых путей, а также о типах неисправностей.Another object of the present invention is to collect data on the location of frequently failing tracks, as well as on the types of failures.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Соответственно, настоящее изобретение предлагает автономную систему (100) мониторинга состояния путей для инспекции железнодорожных путей (50) и т.п. Автономная система (100) мониторинга состояния путей содержит шасси (10), которое имеет переднюю сторону (A), заднюю сторону (B), первую сторону (C) и вторую сторону (D), а также сенсорный узел, выполненный на шасси (10). Accordingly, the present invention provides an autonomous track condition monitoring system (100) for inspecting railway tracks (50) and the like. The autonomous track condition monitoring system (100) comprises a chassis (10) that has a front side (A), a rear side (B), a first side (C) and a second side (D), and a sensor node formed on the chassis (10).

Сенсорный узел содержит по меньшей мере один блок (14) захвата изображения, выполненный центрально на передней части (A) и задней части (B) шасси (10), по меньшей мере два датчика (16) глубины, выполненные на каждой стороне передней части (A) и задней части (B) шасси (10), датчик вибрации, функционально связанный с горизонтальным линейным приводом (22) и вертикальным линейным приводом (28), а также складной блок (18) захвата изображения, выполненный на колесном узле на каждой стороне для инспекции внешней стороны пути;The sensor unit comprises at least one image capturing unit (14) arranged centrally on the front part (A) and the rear part (B) of the chassis (10), at least two depth sensors (16) arranged on each side of the front part (A) and the rear part (B) of the chassis (10), a vibration sensor operatively connected to a horizontal linear drive (22) and a vertical linear drive (28), as well as a folding image capturing unit (18) arranged on the wheel assembly on each side for inspecting the outer side of the track;

Система дополнительно содержит по меньшей мере один горизонтальный линейный привод (22), выполненный в первой стороне и второй стороне шасси (10), а также колесный узел (20), прикрепленный к каждому горизонтальному линейному приводу (20). Колесный узел (20) выполнен с возможностью втягивания и выдвигания с помощью горизонтальных линейных приводов (22), при этом колесный узел (20) выполнен с возможностью размещения на пути в выдвинутом положении.The system further comprises at least one horizontal linear drive (22) formed in the first side and the second side of the chassis (10), as well as a wheel assembly (20) attached to each horizontal linear drive (20). The wheel assembly (20) is configured to be retracted and extended by means of the horizontal linear drives (22), wherein the wheel assembly (20) is configured to be placed on the track in an extended position.

Система дополнительно содержит по меньшей мере четыре вертикальных линейных привода (28), выполненных снизу шасси (10) для подъема и опускания шасси (10), средства связи, выполненные на шасси; микроконтроллер для управления сенсорным узлом и источник питания для питания микроконтроллера и сенсорного узла.The system additionally comprises at least four vertical linear drives (28) formed at the bottom of the chassis (10) for raising and lowering the chassis (10), communication means formed on the chassis; a microcontroller for controlling the sensor node and a power source for powering the microcontroller and the sensor node.

Краткое описание чертежей:Brief description of the drawings:

Цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными при прочтении описания в сочетании со следующими фигурами, на которых:The objects and advantages of the present invention will become apparent from reading the description in conjunction with the following figures, in which:

На фиг.1 представлен изометрический вид автономной системы мониторинга состояния путей в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 1 shows an isometric view of an autonomous track condition monitoring system in accordance with the present invention;

На фиг. 2 представлен вид сбоку автономной системы мониторинга состояния путей, показанной на фиг. 1;Fig. 2 is a side view of the autonomous track condition monitoring system shown in Fig. 1;

На фиг. 3 представлен изометрический вид автономной системы мониторинга состояния путей после принятия ей максимально высокого положения; Fig. 3 shows an isometric view of the autonomous track condition monitoring system after it has reached its highest position;

На фиг. 4 представлен вид сбоку автономной системы мониторинга состояния путей в положении, когда она поднята на максимальную высоту, в положении максимальной высоты с полностью выдвинутым складным рычагом, в положении максимальной высоты с полностью выдвинутым складным рычагом и когда она опирается на рельсы с помощью своих колес с полностью выдвинутым складным рычагом; иFig. 4 is a side view of the autonomous track condition monitoring system in a position when it is raised to its maximum height, in a position of maximum height with the folding arm fully extended, in a position of maximum height with the folding arm fully extended, and when it rests on the rails by means of its wheels with the folding arm fully extended; and

На фиг. 5 показана блок-схема работы автономной системы мониторинга состояния путей в соответствии с настоящим изобретением.Fig. 5 shows a block diagram of the operation of an autonomous track condition monitoring system in accordance with the present invention.

Подробное описание вариантов осуществления:Detailed description of embodiments:

Вышеуказанные цели настоящего изобретения достигаются, а проблемы и недостатки, связанные с известным уровнем техники, преодолеваются с помощью методов и подходов настоящего изобретения, как описано ниже в предпочтительных вариантах осуществления.The above objectives of the present invention are achieved and the problems and disadvantages associated with the prior art are overcome by the methods and approaches of the present invention, as described below in the preferred embodiments.

В настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают и множественное число, если контекст явно не указывает иное. Таким образом, например, термин «датчик» включает комбинацию двух или более датчиков и т.п.In the present description and the appended claims, the singular forms "a" and "an" include the plural unless the context clearly indicates otherwise. Thus, for example, the term "sensor" includes a combination of two or more sensors, etc.

Обратимся теперь к фиг. 1-5, на которых показана автономная система (100) мониторинга состояния путей (далее «система (100)») в соответствии с настоящим изобретением. Система (100) в соответствии с настоящим изобретением представляет собой беспилотное роботизированное транспортное средство, выполненное с возможностью передвижения по железнодорожным путям и инспектирования путей на наличие любых неоднородностей, помех, трещин, плотности насыпи камней, отклонений, углов наклона путей, нарушений габаритов и тому подобного. Упомянутый в настоящем документе путь (50) — это железнодорожный путь (50). Однако для специалистов в данной области техники может быть очевидным использование системы в соответствии с настоящим изобретением для мониторинга состояния путей, таких как пути фуникулеров, метрополитена и тому подобного.Referring now to Figs. 1-5, which show an autonomous system (100) for monitoring the condition of tracks (hereinafter referred to as the "system (100)") in accordance with the present invention. The system (100) in accordance with the present invention is an unmanned robotic vehicle configured to move along railway tracks and inspect the tracks for any irregularities, obstacles, cracks, density of stone fill, deviations, angles of inclination of tracks, violations of clearances, and the like. The track (50) mentioned in this document is a railway track (50). However, it may be obvious to those skilled in the art to use the system in accordance with the present invention for monitoring the condition of tracks, such as funicular tracks, subways, and the like.

Система (100) содержит шасси (10), сенсорный узел, выполненный на шасси (10), по меньшей мере два линейных привода (22), по меньшей мере два колесных узла (20), по меньшей мере четыре вертикальных линейных привода (28), микроконтроллер (34), средства связи и источник питания (32) для обеспечения питания микроконтроллера (34) и сенсорного узла.The system (100) comprises a chassis (10), a sensor node formed on the chassis (10), at least two linear drives (22), at least two wheel assemblies (20), at least four vertical linear drives (28), a microcontroller (34), communication means and a power source (32) for providing power to the microcontroller (34) and the sensor node.

На фиг. 1 показано шасси (10). Шасси (10) может быть выполнено прямоугольной или шестиугольной формы и включать переднюю сторону (A), заднюю сторону (B), первую сторону (C) и вторую сторону (D). Шасси (10) закрыто крышкой (12), образуя конструкцию, подобную кабине. Шасси (10) содержит по меньшей мере одну фару (12a), выполненную на передней стороне (A) и задней стороне (B). В одном из вариантов исполнения шасси (10) разработано таким образом, чтобы оно могло выдерживать нагрузку самовозвратной системы и других электронных приборов, необходимых для осуществления инспекции. В одном из вариантов осуществления шасси (10) изготовлено из алюминия, стали и т.п. Сенсорный узел выполнен на шасси (10). Fig. 1 shows a chassis (10). The chassis (10) can be made of a rectangular or hexagonal shape and include a front side (A), a rear side (B), a first side (C) and a second side (D). The chassis (10) is closed with a cover (12), forming a structure similar to a cabin. The chassis (10) contains at least one headlight (12a), formed on the front side (A) and the rear side (B). In one embodiment, the chassis (10) is designed in such a way that it can withstand the load of the self-resetting system and other electronic devices necessary for performing the inspection. In one embodiment, the chassis (10) is made of aluminum, steel, etc. The sensor unit is formed on the chassis (10).

Сенсорный узел содержит по меньшей мере один блок (14) захвата изображения, выполненный центрально на передней части (A) и задней части (B) шасси (10) таким образом, чтобы система (100) могла работать в обоих направлениях, т.e. в прямом и обратном направлениях.The sensor unit comprises at least one image capturing unit (14), arranged centrally on the front part (A) and the rear part (B) of the chassis (10) in such a way that the system (100) can operate in both directions, i.e. in the forward and reverse directions.

В одном из вариантов осуществления по меньшей мере один блок (14) захвата изображения представляет собой камеру. Сенсорный узел дополнительно содержит по меньшей мере два датчика (16) глубины, выполненные по обе стороны передней части (A) или задней части (B) шасси. Изображения, полученные с помощью камеры (14) и датчиков (16) глубины, при совместном использовании обеспечивают для микроконтроллера (34) наиболее достоверные результаты. Датчики (16) глубины действуют как дополнение к камере (14).In one embodiment, at least one image capturing unit (14) is a camera. The sensor assembly further comprises at least two depth sensors (16), arranged on either side of the front (A) or rear (B) of the chassis. Images obtained using the camera (14) and the depth sensors (16), when used together, provide the most reliable results for the microcontroller (34). The depth sensors (16) act as a complement to the camera (14).

Сенсорный узел дополнительно содержит складной блок (18) захвата изображения, например, камеру, выполненную на колесном узле (20) с обеих сторон, для инспекции внешней стороны пути. Складывание монтажного узла складной камеры (18) осуществляется для уменьшения длины хода как горизонтального, так и вертикального линейного привода, что в конечном итоге уменьшает общие размеры робота, что позволяет роботу прятаться между путями (50) во время прохождения над ним поезда. В одном из вариантов осуществления складывание складной камеры (18) осуществляется двумя поворотными приводами (26), установленными на колесном узле (20).The sensor assembly further comprises a foldable image capture unit (18), such as a camera mounted on the wheel assembly (20) on both sides, for inspecting the outer side of the track. The folding assembly of the folding camera (18) is folded to reduce the stroke length of both the horizontal and vertical linear actuators, ultimately reducing the overall dimensions of the robot, allowing the robot to hide between the tracks (50) while a train passes over it. In one embodiment, the folding of the folding camera (18) is accomplished by two rotary actuators (26) mounted on the wheel assembly (20).

Каждый горизонтальный линейный привод из двух горизонтальных линейных приводов (22) выполнен внутри первой стороны (C) и второй стороны (D) шасси (10). В частности, колесный узел (20) прикреплен к каждому горизонтальному линейному приводу (22). Колесный узел (20) выполнен с возможностью втягивания и выдвигания с помощью горизонтальных линейных приводов (22). В одном из вариантов осуществления линейные приводы (22) приводятся в действие электромеханическими переключателями (22а). В частности, микроконтроллер (34) подает сигнал на размыкание или замыкание отдельных электромеханических переключателей (22a) соответствующих линейных приводов (22), после чего эти переключатели управляют линейным приводом (22). Эти электромеханические переключатели являются частью основной печатной платы. Each horizontal linear actuator of the two horizontal linear actuators (22) is formed inside the first side (C) and the second side (D) of the chassis (10). In particular, a wheel assembly (20) is attached to each horizontal linear actuator (22). The wheel assembly (20) is configured to be retracted and extended by means of the horizontal linear actuators (22). In one embodiment, the linear actuators (22) are actuated by electromechanical switches (22a). In particular, the microcontroller (34) sends a signal to open or close individual electromechanical switches (22a) of the corresponding linear actuators (22), after which these switches control the linear actuator (22). These electromechanical switches are part of the main printed circuit board.

В одном из вариантов осуществления каждый колесный узел (20) содержит два колеса (24), приводимые в движение двумя поворотными приводами (26). В одном из вариантов осуществления поворотный привод (26) представляет собой двунаправленный поворотный привод, благодаря чему система (100) может инспектировать пути (50) как в обратном, так и в прямом направлении. Эти поворотные приводы управляют скоростью и направлением движения робота по путям (50). В частности, микроконтроллер (34) подает сигнал на движение вперед или назад на отдельные электромеханические переключатели соответствующих поворотных приводов (26), а затем эти электромеханические переключатели управляют поворотными приводами (26). Эти электромеханические переключатели являются частью основной печатной платы.In one embodiment, each wheel assembly (20) comprises two wheels (24) driven by two rotary drives (26). In one embodiment, the rotary drive (26) is a bidirectional rotary drive, allowing the system (100) to inspect the paths (50) in both the forward and reverse directions. These rotary drives control the speed and direction of movement of the robot along the paths (50). In particular, the microcontroller (34) sends a forward or reverse motion signal to individual electromechanical switches of the corresponding rotary drives (26), and these electromechanical switches then control the rotary drives (26). These electromechanical switches are part of the main printed circuit board.

Колесный узел (20) имеет изнутри буртик, удерживающий колеса на путях (50), как и в железнодорожных колесах. В частности, колесный узел (20) выполнен с возможностью установки на пути (50) в выдвинутом положении с помощью горизонтального линейного привода (22).The wheel assembly (20) has an internal flange that holds the wheels on the tracks (50), as in railway wheels. Specifically, the wheel assembly (20) is designed to be mounted on the tracks (50) in an extended position using a horizontal linear drive (22).

В одном из вариантов осуществления горизонтальный линейный привод (22) обеспечивает самовозвратный механизм для втягивания системы (100) с путей (50). В частности, система (100) скрывается под высотой рельса в центре рельсов таким образом, что поезд может проехать над ней без необходимости ее демонтажа. In one embodiment, the horizontal linear actuator (22) provides a self-retracting mechanism for retracting the system (100) from the tracks (50). Specifically, the system (100) is concealed beneath the rail height at the center of the track so that the train can pass over it without the need for removal.

Четыре вертикальных линейных привода (28) выполнены под шасси (10), при этом они обеспечивают подъем и опускание шасси (10), когда это необходимо.Four vertical linear drives (28) are mounted under the chassis (10), and they provide lifting and lowering of the chassis (10) when necessary.

В одном из вариантов осуществления система (100) содержит датчик вибрации (не показан), выполненный на шасси (10) и функционально связанный с горизонтальным линейным приводом (22) и четырьмя вертикальными линейными приводами (28). Датчик вибрации регистрирует вибрацию рельсового пути (50), вызванную приближающимся поездом. Когда поезд проходит по тому же пути, на котором установлена система (100), датчик вибрации активирует вертикальный линейный привод (28), чтобы поднять все шасси (10) так, чтобы колесный узел (20) оказался над путями (50), а затем горизонтальный линейный привод (22) обеспечивает втягивание таким образом, чтобы колесный узел (20) оказался в центре шасси. Затем вертикальный линейный привод (28) снова опускает все шасси (10), чтобы поезд мог пройти над системой (100). После проезда поезда система (100) поднимается вертикальными линейными приводами (28), а колесный узел (20) отталкивается от центра шасси (10), чтобы поставить колеса на пути.In one embodiment, the system (100) comprises a vibration sensor (not shown) implemented on the chassis (10) and operatively connected to a horizontal linear actuator (22) and four vertical linear actuators (28). The vibration sensor records the vibration of the track (50) caused by an approaching train. When a train passes along the same track on which the system (100) is installed, the vibration sensor activates the vertical linear actuator (28) to raise the entire chassis (10) so that the wheel assembly (20) is above the tracks (50), and then the horizontal linear actuator (22) provides retraction so that the wheel assembly (20) is in the center of the chassis. Then, the vertical linear actuator (28) lowers the entire chassis (10) again so that the train can pass over the system (100). After the train passes, the system (100) is raised by vertical linear drives (28), and the wheel assembly (20) is pushed away from the center of the chassis (10) to place the wheels on the track.

Средства связи выполнены на шасси (10). В одном из вариантов осуществления средства связи представляют собой по меньшей мере одну складную антенну (30), выполненную над шасси (10), для обеспечения бесперебойной связи с использованием интернета или аналогичных способов связи. The communication means are provided on a chassis (10). In one embodiment, the communication means comprise at least one foldable antenna (30) provided above the chassis (10) to ensure uninterrupted communication using the internet or similar communication methods.

Средства связи отправляют собранные данные с датчиков и камер на главный компьютер на облачном сервере. Главный компьютер обрабатывает данные и выдает результаты в виде типа неисправности и ее величины с указанием точного местоположения на пути (50).Communication systems send collected data from sensors and cameras to a host computer on a cloud server. The host computer processes the data and provides results, including the type of fault and its magnitude, along with its precise location along the route (50).

Микроконтроллер (34) управляет сенсорным узлом и источником питания, таким как батарея (32), для обеспечения питания микроконтроллера (34), сенсорного узла и другой электроники системы (100).The microcontroller (34) controls the sensor node and a power source, such as a battery (32), to provide power to the microcontroller (34), the sensor node, and other electronics of the system (100).

На фиг. 5 показана блок-схема работы автономной системы (100) мониторинга состояния путей в соответствии с настоящим изобретением. Система (100) располагается в состоянии покоя между путями (50), при этом обеспечивается ее поддерживание вертикальными линейными приводами (28) на путевом блоке (52).Fig. 5 shows a block diagram of the operation of an autonomous system (100) for monitoring the condition of tracks in accordance with the present invention. The system (100) is located in a resting state between tracks (50), and is supported by vertical linear drives (28) on a track block (52).

После этого система (100) поднимается вертикальными линейными приводами (28), опирающимися на путевые блоки (52).After this, the system (100) is raised by vertical linear drives (28), supported by track blocks (52).

Затем система (100) выдвигает колесный узел (20) с помощью горизонтальных линейных приводов (22) на путь (50), при этом система (100) поддерживается вертикальными линейными приводами (28) на рельсовых блоках (52).Then the system (100) extends the wheel assembly (20) using horizontal linear drives (22) onto the track (50), while the system (100) is supported by vertical linear drives (28) on the rail blocks (52).

Затем система (100) разворачивает свою коммуникационную антенну связи (30) и внешнюю камеру (18), при этом система (100) по-прежнему поддерживается вертикальными линейными приводами (28) на путевых блоках (52).The system (100) then deploys its communication antenna (30) and external camera (18), while the system (100) is still supported by vertical linear actuators (28) on the track blocks (52).

Наконец, система (100) поддерживается вертикальными линейными приводами (28) на путевых блоках (52), а также поддерживается на путях (50) посредством колесного узла (20), поскольку колесный узел (20) выполнен с возможностью выдвигания с помощью горизонтального линейного привода (22). Теперь система (100) готова к движению по пути (50). Finally, the system (100) is supported by vertical linear drives (28) on the track blocks (52), and is also supported on the tracks (50) by means of the wheel assembly (20), since the wheel assembly (20) is designed with the possibility of being extended by means of the horizontal linear drive (22). Now the system (100) is ready to move along the track (50).

И наоборот, система (100) может обнаружить приближающийся поезд на пути (50) и втянуться к центру пути (50), чтобы поездам не приходилось останавливаться и они могли проезжать над системой (100). Conversely, the system (100) can detect an approaching train on the track (50) and pull towards the center of the track (50) so that trains do not have to stop and can pass over the system (100).

Система (100) в соответствии с настоящим изобретением выполнена с возможностью выполнения следующих операций:The system (100) in accordance with the present invention is configured to perform the following operations:

1. Система (100) обнаруживает любые изломы и трещины в путях (50).1. The system (100) detects any breaks and cracks in the tracks (50).

2. Система (100) обнаруживает любые перегибы, отклонения или провалы на путях (50).2. The system (100) detects any bends, deviations or dips in the tracks (50).

3. Система (100) обнаруживает посторонние предметы на путях (50) или за их пределами, которые могут повлиять на прохождение транспорта.3. The system (100) detects foreign objects on the tracks (50) or outside them that may affect the passage of vehicles.

4. Система (100) обнаруживает любые недостающие детали, такие как стыковые накладки, стыковые болты и эластичные рельсовые зажимы, а также другие недостающие детали в пути (50).4. The system (100) detects any missing parts such as splice plates, splice bolts and elastic rail clamps, as well as other missing parts along the track (50).

5. Система (100) определяет положение эластичных рельсовых зажимов.5. The system (100) determines the position of the elastic rail clamps.

6. Система (100) обнаруживает неисправности на железнодорожных переездах.6. The system (100) detects faults at railway crossings.

7. Система (100) обнаруживает избыток воды, а также застой воды вблизи пути.7. The system (100) detects excess water, as well as stagnant water near the path.

8. Система (100) определяет состояние высотомеров вблизи переездов.8. The system (100) determines the state of altimeters near crossings.

9. Система (100) немедленно сообщает о небезопасном состоянии пути в соответствующий орган.9. The system (100) immediately reports an unsafe condition of the route to the appropriate authority.

10. Система (100) подает сигнал тревоги и останавливает поезд или разрешает движение поезда на пониженной скорости в зависимости от требований ситуации. 10. The system (100) gives an alarm signal and stops the train or allows the train to move at reduced speed depending on the requirements of the situation.

11. Система (100) выполнена с возможностью определения состояния электропроводов электропоезда.11. The system (100) is designed to determine the state of the electric wires of an electric train.

Вышеизложенные описания конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения были представлены в целях описании и иллюстрации. Они не претендуют на исчерпывающий характер или ограничение настоящего изобретения точными раскрытыми формами, и, очевидно, в рамках вышеизложенного возможны многочисленные модификации и вариации. Варианты осуществления были выбраны и описаны для того, чтобы наилучшим образом объяснить принципы настоящего изобретения и его практическое применение, и тем самым дать возможность другим специалистам в данной области наилучшим образом использовать настоящее изобретение и различные варианты осуществления с различными модификациями, которые подходят для конкретного предполагаемого использования. Следует понимать, что различные пропуски и замены эквивалентов рассматриваются в зависимости от обстоятельств или целесообразности, однако при этом такие пропуски и замены предназначены для охвата применения или осуществления без отступления от сути или объема формулы настоящего изобретения.The foregoing descriptions of specific embodiments of the present invention have been presented for purposes of description and illustration. They are not intended to be exhaustive or to limit the present invention to the precise forms disclosed, and, obviously, numerous modifications and variations are possible within the scope of the foregoing. The embodiments have been chosen and described in order to best explain the principles of the present invention and its practical application, and thereby to enable others skilled in the art to best use the present invention and the various embodiments with various modifications that are suitable for the specific intended use. It should be understood that various omissions and substitutions of equivalents are considered depending on the circumstances or expediency, however, such omissions and substitutions are intended to cover the application or implementation without departing from the spirit or scope of the claims of the present invention.

Claims (18)

1. Автономная система (100) мониторинга состояния путей для инспекции железнодорожных путей (50), при этом автономная система (100) мониторинга состояния путей содержит: 1. An autonomous system (100) for monitoring the condition of tracks for inspecting railway tracks (50), wherein the autonomous system (100) for monitoring the condition of tracks comprises: шасси (10), имеющее переднюю сторону (A), заднюю сторону (B), первую сторону (C) и вторую сторону (D); a chassis (10) having a front side (A), a rear side (B), a first side (C) and a second side (D); сенсорный узел, выполненный на шасси (10); a sensor node mounted on a chassis (10); по меньшей мере один горизонтальный линейный привод (22), выполненный внутри первой стороны и второй стороны шасси (10); at least one horizontal linear drive (22) formed inside the first side and the second side of the chassis (10); колесный узел (20), прикрепленный к каждому горизонтальному линейному приводу (20), при этом колесный узел (20) выполнен с возможностью втягивания и выдвигания с помощью горизонтальных линейных приводов (22), при этом колесный узел (20) выполнен с возможностью размещения на пути в выдвинутом положении; a wheel assembly (20) attached to each horizontal linear drive (20), wherein the wheel assembly (20) is configured to be retracted and extended by means of the horizontal linear drives (22), wherein the wheel assembly (20) is configured to be placed on the track in an extended position; по меньшей мере четыре вертикальных линейных привода (28), выполненных под шасси (10), для подъема и опускания шасси (10); at least four vertical linear drives (28) made under the chassis (10) for raising and lowering the chassis (10); средства связи, выполненные на шасси; communication equipment mounted on a chassis; микроконтроллер (34) для управления сенсорным узлом; и a microcontroller (34) for controlling the sensor node; and источник питания (32) для питания микроконтроллера и сенсорного узла. power supply (32) for powering the microcontroller and sensor node. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что сенсорный узел содержит: 2. The system according to paragraph 1, characterized in that the sensor node contains: по меньшей мере один блок (14) захвата изображения, выполненный по центру на передней части (A) и задней части (B) шасси (10); at least one image capturing unit (14) formed in the center of the front part (A) and the rear part (B) of the chassis (10); по меньшей мере два датчика (16) глубины, выполненные по обе стороны передней части (A) и задней части (B) шасси; at least two depth sensors (16) located on both sides of the front part (A) and the rear part (B) of the chassis; датчик вибрации, функционально связанный с горизонтальным линейным приводом (22) и вертикальным линейным приводом (28); и a vibration sensor operatively connected to the horizontal linear actuator (22) and the vertical linear actuator (28); and складной блок (18) захвата изображения, выполненный на колесном узле с обеих сторон, для инспекции внешней стороны пути. a folding image capturing unit (18) mounted on the wheel assembly on both sides for inspecting the outer side of the track. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальные и вертикальные линейные приводы (22, 28) приводятся в действие электромеханическими переключателями.3. The system according to claim 1, characterized in that the horizontal and vertical linear drives (22, 28) are actuated by electromechanical switches. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что шасси (10) содержит по меньшей мере одну фару на передней стороне и задней стороне. 4. The system according to claim 1, characterized in that the chassis (10) comprises at least one headlight on the front side and the rear side. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждый колесный узел (20) содержит два колеса (24), приводимые в движение посредством поворотных приводов (26). 5. The system according to claim 1, characterized in that each wheel unit (20) contains two wheels (24) driven by means of rotary drives (26). 6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что средства связи представляют собой по меньшей мере одну складную антенну (30), выполненную над шасси (10), для обеспечения бесперебойной связи.6. The system according to claim 1, characterized in that the communication means are at least one folding antenna (30) made above the chassis (10) to ensure uninterrupted communication.
RU2025100729A 2022-08-10 2023-04-03 Autonomous track condition monitoring system RU2848238C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN202221045601 2022-08-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2025100729A RU2025100729A (en) 2025-02-20
RU2848238C2 true RU2848238C2 (en) 2025-10-16

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160002865A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Rail Pod Incorporated Automated track inspection system
RU179329U1 (en) * 2017-09-26 2018-05-08 Акционерное общество "Фирма ТВЕМА" MOBILE DEFECTOSCOPE-TRACK METER
US10029708B2 (en) * 2016-04-20 2018-07-24 Gary Viviani Autonomous railroad monitoring and inspection device
US20190016095A1 (en) * 2015-12-31 2019-01-17 Saint-Gobain Glass France Laminated vehicle glazing with amoled screen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160002865A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Rail Pod Incorporated Automated track inspection system
US20190016095A1 (en) * 2015-12-31 2019-01-17 Saint-Gobain Glass France Laminated vehicle glazing with amoled screen
US10029708B2 (en) * 2016-04-20 2018-07-24 Gary Viviani Autonomous railroad monitoring and inspection device
RU179329U1 (en) * 2017-09-26 2018-05-08 Акционерное общество "Фирма ТВЕМА" MOBILE DEFECTOSCOPE-TRACK METER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111016932B (en) Track inspection vehicle and detection method of energy-saving air rail system
CN107458420B (en) Servicing robot, operation device and system for locomotive roof
CN104661889B (en) Device and method for controlling train platform doors
US20100058949A1 (en) Device for bridging a gap between a platform and a rail vehicle
CN110667726B (en) Four-foot walking inspection robot applied to subway vehicle train inspection warehouse
US10094657B2 (en) Stationary automated signaling equipment inspection system using lidar
KR101540501B1 (en) Method and device for monitoring the presence of a rail
CN105531172B (en) The equipment and method that position for identifying the vehicle being turned off at least in part changes
CN103481911B (en) Wheel rim tread image capturing system and train wheel abnormality detection system
RU2848238C2 (en) Autonomous track condition monitoring system
CN118223758A (en) Layout design and control method of platform shield doors in rail transit interconnection operation mode
CN112067630A (en) Intelligent detection system and method for contact net suspension device
US12104331B2 (en) Saborage-resistant switch device for moving railroad switch points
KR102468544B1 (en) Track protecting apparatus for electric railway
JP2023520341A (en) System and method for identifying potential defects in railway environmental objects
KR20250044673A (en) Autonomous track monitoring system
EP2481851A1 (en) Platform for use in a system for placing and/or removing a payload on railway rails and corresponding placing and/or removing method
JP6672130B2 (en) Moving object connecting apparatus and moving object connecting method
CN1720162A (en) Obstacle warning system for railborne vehicles
US20220379938A1 (en) Processing system and method for carrying out track work
CN206123636U (en) A medium-low speed magnetic levitation auxiliary operation robot
CN220974180U (en) Monorail obstacle detection and bypass control circuit and monorail train
CN104880327B (en) A kind of EMUs operation analogue means and system
CN115070791B (en) A detachable mother-child structure robot system and inspection method
KR102069238B1 (en) Inspection method using track circuit safety check device