Спосіб відеофіксації роботи струмоприймачів залізничного електрорухомого складу та контролю стану контактної мережі з можливістю віддаленого відеоспостереження

Реферат: Спосіб відеофіксації роботи струмоприймачів залізничного електрорухомого складу та контролю стану контактної мережі проводиться за рахунок ведення віддаленого відеоспостереження, за допомогою відеокамери, яка закріплена на даху електричного рухомого складу - перед об'єктом відеоконтролю, та проводить відеозйомку, сигнал від якої передається до контрольного блоку: системи, в якій оброблюється отримана відеоінформація та записується на знімний модуль пам'яті, а також за допомогою системи передачі даних радіоканалом передається до сервісного центру і живиться від системи автономного живлення. Використовують активну систему автономного живлення та підзарядки акумуляторів, з спеціальним програмним забезпеченням по спостереженню, аналізуванню та попередженню виникнення пошкоджень або руйнувань вузлів струмоприймача, з системою геопозиціювання та передачі даних по радіоканалам з можливістю ведення спостереження за роботою струмоприймачів локомотива з кабіни машиніста та стаціонарного пункту обслуговування локомотивів в режимі реального часу та повторно перегляду відеозапису відтвореного з пам'яті пристрою. UA 107401 U (12) UA 107401 U UA 107401 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі залізничного транспорту, а саме - до випробувань і експлуатації електричного рухомого складу і призначена для застосування при проведенні різних типів експлуатаційних випробувань та експлуатації електричного тягового рухомого складу, для визначення порядку технічного стану дахового обладнання, динаміки роботи струмоприймачів при русі на електрифікованих ділянках залізничної колії, габаритне положення струмоприймача по висоті і осьове відхилення дротів контактної мережі, технічний стан обладнання контактної мережі, а також збору, аналізу та обробки статистичної інформації, і оцінки їх надійності. Відомий спосіб відеоконтролю полягає у спостереженні за допомогою відеокамер, встановлених на даху електрорухомого складу за транспортним засобом, записом інформації на знімний модуль пам'яті та передачі авторизованому користувачу, який знаходиться за межами зазначеного транспортного засобу інформації про положення рухомого складу на мережі залізниць. До недоліків відомого способу відноситься застосування тільки можливість фіксації відзнятої інформації на знімний модуль пам'яті з обмеженим об'ємом і неможливістю автономного живлення системи та можливістю ведення відео нагляду в режимі реального часу сервісною бригадою, яка базується в пункті обслуговування локомотивів. За найближчий аналог була вибрана система відеоконтролю стану контактної мережі та струмоприймача електричного рухомого складу. Патент України на корисну модель № 79111, Артеменко Віктор Васильович; Артеменко Олександр Вікторович; Фалендиш Анатолій Петрович; Грищенко Олег Володимирович; Шершньов Сергій Михайлович, опубліковано 10.04.2013, бюл. №, МПК B60L 3/12 (2006.01), B60Q 11/00, G01D 3/00. Система відеоконтролю стану контактної мережі та струмоприймача електричного рухомого складу включає відеокамеру (відеореєстратор), призначену для закріплення на даху електричного рухомого складу - перед об'єктом відеонагляду, накопичувач інформації зі змінним об'ємом пам'яті, модуль GPS (система глобального позиціонування), систему дистанційного керування. Фіксуючий блок системи відеоконтролю встановлюється на відстані 2,5 м від контрольованого струмоприймача на даху електричного рухомого складу. Система обладнана автономним живленням системи та зарядним пристроєм для заряду внутрішнього акумулятора без виймання його з системи відеоконтролю, гучномовцем, що забезпечує короткочасний звуковий сигнал при включенні/виключенні системи відеоконтролю. Недоліком даного аналога є відсутність можливості передачі відеосигналу в пункти обслуговування локомотивів, та відсутність автономної системи живлення від енергії вітру та сонця. В основу корисної моделі поставлена задача безконтактного методу вимірювання основних параметрів струмоприймача електрорухомого складу та підвіски контактної мережі, який не вимагає використання вимірювального струмоприймача під час їх випробувань та штатної експлуатації за допомогою бортового комп'ютера із встановленим на ньому спеціальним програмним забезпеченням призначеним для автоматизації функціонування системи з можливістю запису обробленої інформації на знімний модуль пам'яті та передачі у вигляді радіосигналу сервісній бригаді, розміщеній в пункті технічного обслуговування локомотивів. Встановлена програма з автоматичним генерування звітів розшифровування відеоданих по принципу розпізнавання об'єктів на кожному відзнятому кадрі відеопотоку. Застосовується так звана технологія "машинного зору". Поставлена задача вирішується за допомогою встановлених на даху електричного рухомого складу відеокамер, призначених для закріплення перед об'єктами відеонагляду струмоприймачами локомотива, вітрогенератор та сонячні панелі для забезпечення автономного живлення системи, записуючий пристрій із блоком аналізування та обробки відеоінформації, блок передачі сигналу по радіоканалу Wi-Fi та 3G. Система відеонагляду обладнана системою моніторингу технічного стану струмоприймачів локомотивів за рахунок співставлення та аналізу їх положення відносно закладеної в програму меж робочого стану, геометричної форми та положень. При відхиленні робочих параметрів від заданих відбувається відеофіксація положення струмоприймача з указанням часу виникнення події, точних координат місця (відносно мережі залізниць), швидкості та режиму руху локомотива та струмового навантаження на струмоприймач. Дані параметри також починають транслюватись через радіосигнал в центрі розміщення сервісної бригади пустка технічного обслуговування локомотивів. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями: Фіг. 1 - схема установки системи відеоконтролю на даху електричного тягового рухомого складу; 1 UA 107401 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Фіг. 2 - принципова схема системи відеонагляду за струмоприймачами електричного тягового рухомого складу та стану контактної мережі. Пропонований спосіб відеоконтролю застосовують таким чином. Попередньо на даху електричного тягового рухомого складу монтується за допомогою спеціальних кронштейнів на необхідній відстані від контрольованого струмоприймача (Фіг. 1, поз. 1) система відеоконтролю (Фіг. 1, поз. 2). інформація відзнята камерою передається до бортового комп'ютера системи (Фіг. 1, поз. 3). Живлення системи відео контролю ведеться від блока живлення (Фіг. 1, поз. 4). Можливість віддаленої перевірки роботи системи в реальному часі, отримання даних обробки відео зображення при експлуатації електрорухомого тягового рухомого складу на мережі залізниць виконується через антену (Фіг. 1, поз. 5). Відеоконтроль процесу взаємодії струмоприймача (Фіг. 2, поз. 1) з контактною мережею, виконується відеокамерою (Фіг. 2, поз. 2), яка проводить відеозапис. Відзнята інформація передається до комплексного пристрою (Фіг. 2, поз. 3). Живлення всієї системи забезпечується блоком живлення (Фіг. 2, поз. 4). Передача сигналів з положенням локомотива на залізничній колії та відзнятої інформації відбувається через передавальний пристрій (Фіг. 2, поз. 5), що складається з WI-FI маршрутизатора та 3G модему. Блок живлення (Фіг. 2, поз. 4) забезпечує безперебійну подачу електроенергії до всієї системи за рахунок встановлених сонячних панелей СП (Фіг. 2, поз. 6), вітрогенератора ВГ (Фіг. 2, поз. 7) та внутрішньої акумуляторної батареї АКБ (Фіг. 2, поз. 8). Інформація відзнята відеокамерою (Фіг. 2, поз. 2) записується на знімний блок пам'яті ЗП та передається сервісній бригаді до місця її розміщення через передавальний пристрій (Фіг. 2, поз. 5), однак, вся відзнята інформація попередньо оброблюється в блоці моніторингу інформації БМ (Фіг. 2, поз. 10) для виявлення відхилень від штатного робочого стану контрольованих елементів. Автономність і незалежність роботи системи забезпечують повну безпеку при експлуатації. Система спочатку включається вимикачем на бічній панелі блоку моніторингу, потім короткочасним натисканням кнопки "Пуск бортового комп'ютера". Подальша робота системи автономна. Контроль і адміністрування проводиться бездротовим мобільним пристроєм (ноутбук, планшет, смартфон), з правом доступу. Заміна знімного модуля пам'яті проводиться без відключення системи. При необхідності відключення системи порядок дії зворотний: короткочасно натиснути кнопку "Пуск бортового комп'ютера" і вимкнути вимикач на бічній панелі. Відеоінформація з відеокамер надходить на бортовий інформаційно-обчислювальний комплекс, в якому проводитися аналіз зображення струмоприймача і контактної мережі, в ході якого визначаються геометричне положення і форма полоза і рам струмоприймача, а також обчислюються його динамічні характеристики на основі закладеної математичної моделі взаємодії струмоприймача і контактної підвіски. Програма блоку моніторингу призначена для автоматичної реєстрації відхилень у стані струмоприймача і контактної мережі як в процесі руху з прив'язкою до місця вимірювання за допомогою системи GPS, так і в режимі аналізу архівних записів. Програма автоматично створює фотознімок з накладенням графічних і текстових елементів розшифровки в момент позаштатної ситуації. Фотознімок разом з координатами місцевості зберігаються на накопичувачі інформації, також формується і в реальному часі передається повідомлення на телематичний сервер для віддаленого контролю за роботою струмоприймача. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Спосіб відеофіксації роботи струмоприймачів залізничного електрорухомого складу та контролю стану контактної мережі проводиться за рахунок ведення віддаленого відеоспостереження, за допомогою відеокамери, яка закріплена на даху електричного рухомого складу - перед об'єктом відеоконтролю, та проводить відеозйомку, сигнал від якої передається до контрольного блока: системи, в якій оброблюється отримана відеоінформація та записується на знімний модуль пам'яті, а також за допомогою системи передачі даних радіоканалом передається до сервісного центру і живиться від системи автономного живлення, який відрізняється тим, що використовують активну систему автономного живлення та підзарядки акумуляторів, з спеціальним програмним забезпеченням по спостереженню, аналізуванню та попередженню виникнення пошкоджень або руйнувань вузлів струмоприймача, з системою геопозиціювання та передачі даних по радіоканалах з можливістю ведення спостереження за роботою струмоприймачів локомотива з кабіни машиніста та стаціонарного пункту 2 UA 107401 U 5 обслуговування локомотивів в режимі реального часу та повторно перегляду відеозапису відтвореного з пам'яті пристрою. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що проведення спостереження за станом та роботою струмоприймачів залізничного електрорухомого складу та контактної мережі в період їх випробувань та штатної експлуатації виконується за допомогою встановленого відеореєстратора, інформація з якого передається на дисплей в кабіну машиніста, записується в різних режимах на знімний модуль пам'яті, та може бути переглянута і проконтрольована сервісною групою, яка базується на базі обслуговування локомотивів через встановлений модуль радіозв'язку. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3