Systém automatického rozpoznání a klasifikace plochých kol v kolejové dopravě

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F20%3A10245690" target="_blank" >RIV/61989100:27240/20:10245690 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Systém automatického rozpoznání a klasifikace plochých kol v kolejové dopravě

Popis výsledku v původním jazyce

Technické řešení popisuje systém, který lze využít pro rozpoznání a klasifikaci plochých kol v tramvajové kolejové doprav. Řešení je založeno na dvou částech. První část představuje dva neinvazivní prvky, každý obsahuje dva mřížkové snímače realizované metodou 3D tisku. Neinvazivní prvky se umísťují na kolejovou strukturu (kolejnici), každý na jednu kolejnici. Mřížkové snímače jsou charakteristické tím, že jsou elektricky pasivní a elektromagneticky imunní (EMI). Mechanická část neinvazivního prvku slouží pro uchycení na kolejnici a zároveň pro nastavování citlivosti, respektive stykové plochy mřížkových snímačů s kolejovou strukturou ve dvou místech (stojna a pata kolejnice). Neinvazivní prvek se aretuje ke kolejnici pomocí 4 aretačních šroubů, mřížkové snímače jsou upevněny a z hlediska citlivosti nastavovány pomocí 6 nastavovacích šroubů. Neinvazivní prvek je navržen tak, aby představoval samostatné komplexní řešení, které je odolné vůči vnějším podmínkám (vlivy počasí) a v kombinaci s mřížkovým snímačem představuje element, který umožňuje zaznamenat signál (informaci o plochém kole). Druhou část tvoří komplexní vyhodnocovací jednotka s algoritmem, která představuje nezbytný element pro funkci neinvazivního prvku. První část vyhodnocovací jednotky tvoří standartní běžně komerčně dostupné zařízení, které slouží pouze pro převod optického signálu na elektrický digitální signál. Druhou část tvoří počítačová jednotka s algoritmem, který slouží pro zpracování původního signálu (rozpoznání a klasifikace plochých kol tramvajových souprav).

Název v anglickém jazyce

System of automatic recognition and classification of flat wheels in rail transport

Popis výsledku anglicky

The technical solution describes a system that can be used for the recognition and classification of flat wheels in tram rail transport. The solution is based on two parts. The first part presents two non-invasive elements, each containing two grid sensors realized by the method of 3D printing. Non-invasive elements are placed on a rail structure (rail), each on one rail. Grid sensors are characterized by being electrically passive and electromagnetically immune (EMI). The mechanical part of the non-invasive element serves for mounting on the rail and at the same time for setting the sensitivity or contact surface of the grid sensors with the track structure in two places (rail stand and foot). The non-invasive element is locked to the rail by means of 4 locking screws, the grid sensors are fixed and, from the point of view of sensitivity, adjusted by means of 6 adjusting screws. The non-invasive element is designed to represent a separate complex solution that is resistant to external conditions (weather effects) and in combination with a grid sensor is an element that allows you to record a signal (flat wheel information). The second part consists of a complex evaluation unit with an algorithm, which is a necessary element for the function of the non-invasive element. The first part of the evaluation unit consists of a standard commercially available device which serves only for the conversion of an optical signal into an electrical digital signal. The second part consists of a computer unit with an algorithm that is used to process the original signal (recognition and classification of flat wheels of tram sets).

Druh

Z_polop - Poloprovoz

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TP01010036" target="_blank" >TP01010036: PRE SEED fond II VŠB - Technické univerzity Ostrava</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

009/26-11-2020_PO

Číselná identifikace

—

Technické parametry

První část komplexního systému automatického rozpoznání a klasifikace plochých kol v kolejové dopravě tvoří neinvazivní prvek, který je vyroben ze slitiny hliníku (AW 6082). Neinvazivní prvek se skládá ze čtyř částí, které jsou spojeny pomocí spojovacích šroubů (detailně popsáno v sekci 9). Základní parametry neinvazivního prvku: délka 250 mm, šířka 185 mm a výška 172 mm. Každá neinvazivní prvek obsahuje dva mřížkové snímače. Mřížkový snímač je tvořen jednovidovým optickým vláknem (standard G.657.D), ochrana primární akrylátová s vnějším průměrem 250 µm s Braggovskou mřížkou se základními parametry: Braggovská vlnová délka z rozsahu 1510 až 1590 nm, šířka spektra z rozsahu 100 až 300 pm, odrazivost 50 až 99 %, délka struktury Braggovské mřížky od 1 do 3 mm. Optické vlákno s Braggovskou mřížkou je zapouzdřené pomocí technologie 3D tisku polymerem ABS. Zapouzdření je realizováno 6 vrstvami filamentu ABS (Akrylonitrilbutadienstyren) kdy výška jedné vrstvy je cca 0,3 mm, optické vlákno s Braggovskou mřížkou je vycentrováno mezi 3 a 4 vrstvou. Rozměry mřížkového snímače jsou délka 250 mm, šířka 20 mm, výška 3 mm. Optické vlákno vedoucí z mřížkového snímače je ochráněno sekundární ochrannou trubičkou s vnějším průměrem 3 mm a vnitřním vyztužením pomocí kevlaru. Přívodní vlákno o délce 3 až 10 m je zakončené standardním konektorem FC/APC se šikmou ferulí. Detekční algoritmus pracuje v real-time módu. To znamená, že algoritmus neustále provádí detekci průjezdu tramvaje a v případě, že je průjezd detekován dojde k okamžitému vyhodnocení. Podrobný popis principu algoritmu detekce plochých kol vychází z vývojové diagramu viz text evidenčního formuláře.

Ekonomické parametry

Klíčovým benefitem navrženého řešení je elektrická pasivita v místě měření a odolnost proti elektrickému a elektromagnetickému rušení (EMI), protože stávající používané konvenční elektrické a elektromagnetické systémy v kolejové dopravě mají s nástupem nových inteligentních trakčních technologií do hnacích vozidel problémy s funkční spolehlivostí. Systém přináší může přinést zvýšení efektivnosti provozu, údržby, bezpečnosti a v neposlední řadě zvýšení kvality života cestujících.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

61989100

Název vlastníka

VŠB-TUO

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—