<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of scientific research results</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of scientific research results</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Бюллетень результатов научных исследований</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2223-9987</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">110145</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/2223-9987-2025-4-64-77</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">An Automated Method for Detecting the Icing of a Contact Wire Based on Thermophysical Phase Transition Control</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Автоматизированный метод определения обледенения контактного провода на основе контроля фазового перехода воды</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Бараусов</surname>
       <given-names>Виктор Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Barausov</surname>
       <given-names>Viktor Aleksandrovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>barausovv@gmail.com</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Группа Компаний ИМСАТ</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">IMSAT Group LLC</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-15T14:51:17+03:00">
    <day>15</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-15T14:51:17+03:00">
    <day>15</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>2025</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>64</fpage>
   <lpage>77</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-06-24T00:00:00+03:00">
     <day>24</day>
     <month>06</month>
     <year>2025</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-07-20T00:00:00+03:00">
     <day>20</day>
     <month>07</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/110145/view">https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/110145/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: Повышение надежности работы контактной сети и снижение эксплуатационных затрат за счет выявления обледенения контактного провода. Рассматривается метод обнаружения наледи, основанный на регистрации тепловых эффектов, сопровождающих фазовый переход воды из твердого состояния в жидкое и обратный ему. Методы: Методология базируется на теплофизическом анализе параметров данного процесса. Предложен специализированный модуль, расположенный на контактном проводе с двумя температурными датчиками и двумя разнесенными электрическими нагревателями, работающими в асинхронном режиме. Методика измерения включает вычисление разности температур между двумя удаленными друг от друга участками контактного провода и последующий анализ длительности фазового перехода воды из твердого в жидкое состояние для определения наличия наледи и измерения ее толщины. В статье приведены: конструктивная особенность и принцип работы специализированного модуля, методика определения и измерения толщины льда на основе анализа тепловых характеристик, математическая модель, сравнительный анализ эффективности предложенного решения с традиционными методами борьбы с обледенением. Результаты: Подтверждено, что при образовании льда формируется характерное температурное «плато» и наблюдается обнуление разности температур, что позволяет точно диагностировать обледенение и количественно оценить толщину наледи. Методика, основанная на анализе теплового процесса, принципиально нечувствительна к таким внешним факторам, как ветер и осадки, и высокочувствительна к наличию даже тонкого ледового отложения. Практическая значимость: Исследование подтверждает возможность оперативного и точного выявления наледи на проводе контактной сети, включая измерение ее толщины, с автоматической передачей данных в диспетчерскую систему. Предложенное решение может быть интегрировано в существующие системы антиобледенения, а также использовано при проектировании новых участков контактной сети.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Purpose: To improve the reliability of the contact network operation and reduce operational costs through the detection of the icing of the contact wire, a thermophysical method is proposed. This method is based on the monitoring the thermal effect associated with the phase transition of water from solid to liquid. Methods: The approach involves analyzing the thermophysical parameters of the «ice-water» phase transition. A specialized module is installed on the contact wire, equipped with two temperature sensors and two electric heaters positioned at a distance from one another, functioning in asynchronous mode. The measurement technique entails calculating the temperature difference between the two spaced-apart sections of the contact wire and subsequently analyzing the duration of the phase transition to determine the thickness of the ice. The paper presents a description of the design features and operational principles of a specialized module. It also describes a method for measuring ice thickness based on the analysis of thermal characteristics. A mathematical model is presented, as well as a comparative analysis of the effectiveness of the proposed solution compared to traditional methods of ice control. Results: It has been confirmed that a characteristic temperature «plateau» is formed in the presence of ice, with a zero temperature difference, allowing for accurate detection of ice and quantification of its thickness. This method, based on thermal analysis, is insensitive to symmetric external disturbances such as wind and precipitation but highly sensitive to even a thin layer of ice. Practical significance: The study confirms the feasibility of timely and accurate detection of ice and its thickness on the contact wire, with the data being transmitted to the control system. This solution has the potential to be applied in the modernization of existing de-icing systems and the design of new sections of the contact network.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Контактный провод</kwd>
    <kwd>обледенение</kwd>
    <kwd>автоматический мониторинг</kwd>
    <kwd>теплофизический метод</kwd>
    <kwd>фазовый переход</kwd>
    <kwd>определение толщины льда</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Contact wire</kwd>
    <kwd>icing</kwd>
    <kwd>automatic monitoring</kwd>
    <kwd>thermophysical method</kwd>
    <kwd>phase transition</kwd>
    <kwd>ice thickness detection</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Горячев М. П. Система автоматизированного мониторинга силы тяжения провода воздушных линий электропередачи по параметрам кручения и провеса: дис. … канд. техн. наук / М. П. Горячев. — Казань: КГЭУ, 2019. — 130 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Goryachev M. P. Sistema avtomatizirovannogo monitoringa sily tyazheniya provoda vozdushnyh liniy elektroperedachi po parametram krucheniya i provesa: dis. … kand. tehn. nauk / M. P. Goryachev. — Kazan': KGEU, 2019. — 130 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Соловьев В. А. Автоматическая система удаления льда с проводов линий электропередач / В. А. Соловьев, В. М. Козин, Д. А. Орлов, С. И. Сухоруков. — Комсомольск-на-Амуре: Изд-во Комсомольского-на-Амуре гос. техн. ун-та, 2012.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Solov'ev V. A. Avtomaticheskaya sistema udaleniya l'da s provodov liniy elektroperedach / V. A. Solov'ev, V. M. Kozin, D. A. Orlov, S. I. Suhorukov. — Komsomol'sk-na-Amure: Izd-vo Komsomol'skogo-na-Amure gos. tehn. un-ta, 2012.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Фадеев Г. М. История железнодорожного транспорта России / Г. М. Фадеев и др.; под общ. ред. Е. Я. Красковского, М. М. Уздина. — СПб.; М., 1994.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Fadeev G. M. Istoriya zheleznodorozhnogo transporta Rossii / G. M. Fadeev i dr.; pod obsch. red. E. Ya. Kraskovskogo, M. M. Uzdina. — SPb.; M., 1994.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ли И. Развитие технологии борьбы с гололедом на контактной сети железных дорог / И. Ли, И. П. Викулов // Бюллетень результатов научных исследований. — 2025. — № 1. — С. 183–200.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Li I. Razvitie tehnologii bor'by s gololedom na kontaktnoy seti zheleznyh dorog / I. Li, I. P. Vikulov // Byulleten' rezul'tatov nauchnyh issledovaniy. — 2025. — № 1. — S. 183–200.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Козлов В. П. Развитие микропроцессорных систем управления в промышленности / В. П. Козлов, А. Н. Петров // Автоматизация и современные технологии. — 2001. — № 5. — С. 12–18.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kozlov V. P. Razvitie mikroprocessornyh sistem upravleniya v promyshlennosti / V. P. Kozlov, A. N. Petrov // Avtomatizaciya i sovremennye tehnologii. — 2001. — № 5. — S. 12–18.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Самарин А. Современные технологии мониторинга воздушных электросетей ЛЭП / А. Самарин, В. Масалов // Control Engineering Россия. — 2013. — Июнь.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Samarin A. Sovremennye tehnologii monitoringa vozdushnyh elektrosetey LEP / A. Samarin, V. Masalov // Control Engineering Rossiya. — 2013. — Iyun'.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сигнализатор обледенения. — URL:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Сигнализатор_обледенения (дата обращения: 30.07.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Signalizator obledeneniya. — URL:  https://ru.wikipedia.org/wiki/Signalizator_obledeneniya (data obrascheniya: 30.07.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ратушняк В. С. Энергоэффективное предупреждение гололедообразования на основе электромеханического преобразователя: дис. … канд. техн. наук / В. С. Ратушняк, М. В. Тимошенко. — Новосибирск: НГТУ, 2019. — 142 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ratushnyak V. S. Energoeffektivnoe preduprezhdenie gololedoobrazovaniya na osnove elektromehanicheskogo preobrazovatelya: dis. … kand. tehn. nauk / V. S. Ratushnyak, M. V. Timoshenko. — Novosibirsk: NGTU, 2019. — 142 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бубнов В. П. Анализ датчиков автоматической системы обогрева стрелочных переводов / В. П. Бубнов, В. А. Бараусов, Ш. Х. Султонов // Автоматика, связь, информатика. — 2022. — № 4. — С. 8–11.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bubnov V. P. Analiz datchikov avtomaticheskoy sistemy obogreva strelochnyh perevodov / V. P. Bubnov, V. A. Barausov, Sh. H. Sultonov // Avtomatika, svyaz', informatika. — 2022. — № 4. — S. 8–11.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Трубицин М. А. Анализ способов обнаружения гололеда на проводах ЛЭП и их применение для контактной сети / М. А. Трубицин, О. Г. Лукашевич // ИВД. — 2016. — № 4(43).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Trubicin M. A. Analiz sposobov obnaruzheniya gololeda na provodah LEP i ih primenenie dlya kontaktnoy seti / M. A. Trubicin, O. G. Lukashevich // IVD. — 2016. — № 4(43).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Патент RU 2767246 Российская Федерация. Модуль периодического определения наледи на длинномерных элементах конструкций, в частности проводах воздушных ЛЭП / В. А. Бараусов, П. В. Григорьев, С. Г. Селянин; заявл. 04.08.2021; опубл. 18.03.2022. 2025/4 Bulletin оf Scientific Research ResultsПроблематика﻿транспортных﻿систем﻿ 75</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Patent RU 2767246 Rossiyskaya Federaciya. Modul' periodicheskogo opredeleniya naledi na dlinnomernyh elementah konstrukciy, v chastnosti provodah vozdushnyh LEP / V. A. Barausov, P. V. Grigor'ev, S. G. Selyanin; zayavl. 04.08.2021; opubl. 18.03.2022. 2025/4 Bulletin of Scientific Research ResultsProblematika﻿transportnyh﻿sistem﻿ 75</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бараусов В. А. Имитационная модель асинхронного способа определения толщины льда на контролируемой поверхности / В. А. Бараусов // Интеллектуальные технологии на транспорте. — 2025. — № 2(42). — С. 20–28.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Barausov V. A. Imitacionnaya model' asinhronnogo sposoba opredeleniya tolschiny l'da na kontroliruemoy poverhnosti / V. A. Barausov // Intellektual'nye tehnologii na transporte. — 2025. — № 2(42). — S. 20–28.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Патент RU 2763473 Российская Федерация. Способ и устройство определения толщины льда на рабочей поверхности датчика обледенения / В. А. Бараусов, П. В. Григорьев, А. Г. Семенов; заявл. 26.05.2021; опубл. 29.12.2021.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Patent RU 2763473 Rossiyskaya Federaciya. Sposob i ustroystvo opredeleniya tolschiny l'da na rabochey poverhnosti datchika obledeneniya / V. A. Barausov, P. V. Grigor'ev, A. G. Semenov; zayavl. 26.05.2021; opubl. 29.12.2021.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Султонов Ш. Х. Методика проведения эксперимента по климатическим испытаниям датчика обледенения / Ш. Х. Султонов, В. П. Бубнов, В. А. Бараусов, В. С. Забузов и др. // Железнодорожный подвижной состав: проблемы, решения, перспективы: материалы Третьей Международной научно-технической конференции. — Ташкент, 2024. — С. 392–402.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sultonov Sh. H. Metodika provedeniya eksperimenta po klimaticheskim ispytaniyam datchika obledeneniya / Sh. H. Sultonov, V. P. Bubnov, V. A. Barausov, V. S. Zabuzov i dr. // Zheleznodorozhnyy podvizhnoy sostav: problemy, resheniya, perspektivy: materialy Tret'ey Mezhdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy konferencii. — Tashkent, 2024. — S. 392–402.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
