Метою статті є висвітлення стратегії для бортової ідентифікації топологічних характеристик - таких як стрілки, хрестовини - та деяких типів дефектів залізничної колії за сигналами магнітного та електричного відгуків. Для невеликого вантажопотоку, сезонності завантаження колії, розгалуженості та її тяжкодоступності на порівняно невеликих приватизованих залізницях проблема дефектоскопії рейок може мати свої особ-ливості. Так виконувати періодичні інспекції переносними дефектоскопами, як і спеціалізованими вагонами чи мотрисами, може бути економічно невигідно.

Вирішенням даної проблеми могло б стати обладнання наявних локомотивів засобами відбору та реєстрації як шляхової інформації, так і доповнення її дефектоскопійною. При цьому інформація про стан колії могла б поповнюватись з кожним проїздом локомотива. Таке обладнання зручно виконати, використовуючи вже наявні вузли та системи. До таких систем першої необхідності належать системи автоматичної локомотивної сигналізації, які переважно використовують електромагнітний канал відбору інформації (АЛС) [1].

У відділі відбору та обробки стохастичних сигналів ФМІ НАН України з 2000 р. ведуться дослідження можливостей поєднання засобів АЛС з засобами дефектоскопії. Така можливість виникає при використанні електромагнітних методів дефектоскопії. Було оцифровано близько двох годин записів сигналів магнітного вагона-дефектоскопа. Дослідження стохастичної структури сигналу електромагнітного збурення рейки показало можливість виявлення та розрізнення навіть дефектів на стадії зародження. З другого боку, теоретично досліджувалась модель системи відбору сигналів АЛС, де давач розташовано, на відміну від ковзаючого по поверхні рейки, на значній віддалі від рейки [3].

Оптимізація віддаленої від рейки конфігурації давачів на підставі дослідження просторових моделей розподілу магнітного поля від струму в рейці, з одного боку, та вивчення структури ритміки реальних дефектоскопічних сигналів методами теорії періодично корельованих випадкових процесів [4], з другого, дали можливість розглядати систему відбору з віддаленим індукційним давачем як перспективну. Відомі також роботи французьких [5] та німецьких [6] вчених, де описано використання віддалених вихрострумових давачів для виявлення деяких дефектів та реєстрації координати за підрахунком шпальних накладок.

Крім методів магнітної інтроскопії, відомі також методи дослідження структури на основі вимірювань електричного опору. Так в [7] пропонується діагностувати стан стикових з'єднань за розбалансуванням моста змінного струму, створеного двома закоротками рейок та симетрично включеним зовнішнім джерелом струму. Тому цікавим видається поєднання цих методів з подальшою кореляційною обробкою отриманих сигналів. Розвиваючи в такому плані ідею [7], пропонується новий метод та засіб дослідження стану рейок (рис. 1).

На відміну від використовуваних пристроїв АЛС, в даній конструкції джерело струму власне (на локомотиві). Особливістю давачів магнітного поля є диференційна просторова конфігурація для визначення осі струму в рейці, а не витікання магнітного потоку біля поверхні рейки, як при магнітодинамічній дефектоскопії. Незалежна реєстрація сигналів струмових та магнітних давачів може мати сенс при використанні цифрових рейкових мап, де всі структурні особливості мають прив'язку до відстані. Також вона дає можливість слідкувати за змінами в структурі колії та виявляти докритичні дефекти на стадії зародження, аналізуючи повторні проїзди. Використання кореляційної обробки цих сигналів має сенс для автоматизації індикації дефектів. Додатковою можливістю є здатність точного визначення власних координат за попередньо складеними цифровими рейковими мапами.

1. Брылев А. М., Поупе О. и др. Автоматическая локомотивная сигнализация и авторегулировка. - М., Транспорт, 1981. 320 с.

2. Ісаєв І., Трохим Г., Яворський І. Статистичний аналіз ритмічних сигналів для діаг-ностики стану рейок // Праці П'ятої Всеукраїнської міжнародної конференції "Оброблення сигналів і зображень та розпізнавання образів" (УкрОБРАЗ'2000), 27 листопада-1 грудня 2000 р., Київ, С. 113-116.

3. Нічога В. О., Дуб П. Б. Моделювання магнітного поля рейкової пари для діагнос-тики її технічного стану // "Радіоелектроніка та телекомунікації" Вісник Національного університету "Львівська політехніка", Вип. 443, С.139-143.

4. Ісаєв І. Ю., Нічога В. О., Трохим Г. Р., Яворський І. М. Використання методів теорії періодично корельованих процесів для виявлення дефектів залізничної колії на ранній стадії їх зародження // Інфоромаційно-керуючі системи на залізничному транспорті, №4,5 (37) 2002.-С.110-113.

5. Oukhellou L. Aknin P. Sructure multicapteur originale a courants de Foucault pour la detection en voie de defauts de rail. COFREND 97 Congres sur les Essais Non Destructifs. Nantes. 1997. Vol 2. P. 715-719.

6. Mesch F., Puente Leon F., Engelberg T. Train-based location by detecting rail switches. CompRail 2000, 11-13 September, Bologna, Italy, WIT Press, Southampton, 2000, P.1-10.

7. Broken Rail Detection On Lines Without Track Circuits.