кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Цель: экспериментальное подтверждение гипотезы о том, что величина сигнального тока, протекающего через изолирующий стык рельсовой цепи, является информативным диагностическим признаком. Исследование направлено на установление количественной зависимости между изменением сопротивления изолирующего стыка и силой тока, что необходимо для создания системы непрерывного мониторинга и прогнозирования предотказного и неисправного состояния изолирующего стыка. Методы: проведены натурные измерения на железнодорожном полигоне с использованием индикатора тока рельсовых цепей (ИТРЦ-М). Для обработки экспериментальных данных и получения аналитической зависимости применена полиномиальная аппроксимация методом наименьших квадратов (МНК). Наилучшее соответствие экспериментальным точкам обеспечила модель в виде полинома третьей степени. Результаты: установлена обратно пропорциональная зависимость: с уменьшением сопротивления изолирующего стыка величина сигнального тока, протекающего через него, закономерно возрастает. Получена высокоточная математическая модель (полином третьей степени), достоверно описывающая экспериментальные данные в рабочем диапазоне сопротивлений. Показано, что поведение модели за пределами интервала измерений (асимптотическое стремление к отрицательной бесконечности при уменьшении тока) исключает возможность ложноположительных и ложноотрицательных прогнозов при диагностике, что подтверждает ее надежность. Практическая значимость: результаты исследования доказывают принципиальную возможность разработки и внедрения системы технического диагностирования и мониторинга изолирующих стыков (СТДМ-ИС). Использование предложенного диагностического признака (величины сигнального тока) позволит перейти от плановых трудоемких проверок к системе непрерывного автоматизированного контроля. Это повысит безопасность движения за счет раннего обнаружения предотказных и неисправных состояний изолирующих стыков, сократит эксплуатационные расходы и повысит надежность устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ).
Objective: experimental verification of the hypothesis that the magnitude of the signal current flowing through an insulating joint of a track circuit is an informative diagnostic indicator. The research aims to establish a quantitative relationship between the change in the insulating joint’s resistance and the current strength, which is necessary for creating a system for continuous monitoring and predicting its pre-failure condition. Methods: field measurements were conducted on a railway test site using a Track Circuit Current Indicator (ITRC-M). Polynomial approximation using the least squares method (LSM) was applied to process the experimental data and obtain an analytical relationship. The model that provided the best fit to the experimental data was a third-degree polynomial. Results: an inverse relationship was established: as the resistance of the insulating joint decreases, the magnitude of the signal current flowing through it systematically increases. A high-precision mathematical model (a third-degree polynomial) was obtained, which reliably describes the experimental data within the operating range of resistances. It is shown that the behavior of the model beyond the measurement interval (asymptotically approaching negative infinity as the current decreases) eliminates the possibility of false-positive and false-negative predictions during diagnostics, confirming its reliability. Practical significance: the research results prove the fundamental possibility of developing and implementing a Technical Diagnostic and Monitoring System for Insulating Joints (STDM-IJ). Using the proposed diagnostic indicator (the magnitude of the signal current) will enable a transition from scheduled labor-intensive inspections to a system of continuous automated monitoring. This will improve traffic safety through the early detection of pre-failure conditions of insulating joints, reduce operational costs, and enhance the reliability of railway signaling and interlocking systems.