Модули фотограмметрические измерения линейных размеров «Техновизор»

Назначение

Модули фотограмметрические измерения линейных размеров «Техновизор» (далее -модули «Техновизор») предназначены для бесконтактных оптических измерений линейных размеров.

Описание

Принцип действия модулей «Техновизор» основан на автоматической фотофиксации изображений, выделении координат контрольных точек и определении расстояния между ними. Результаты измерений сохраняются в базе данных (далее - БД) блока обработки данных.

Модули «Техновизор» представляют собой комплект оборудования, который после монтажа на месте эксплуатации применяется в составе систем автоматизированного контроля верхнего уровня в качестве средства измерений линейных размеров объектов.

Модули «Техновизор» состоят из напольного, постового, коммуникационного оборудования, линий электропитания, управления и связи.

Напольное оборудование состоит из одного или двух устройств фотофиксации и подсветки зон контроля (расположенных с одной или с обеих сторон железнодорожного пути), шкафа коммутации и управления.

Конструктивно, устройства фотофиксации могут оснащаться разными устройствами подсветки зоны контроля и иметь различное размещение фотокамеры в шкафу в зависимости от климатических требований. Функционально все типы аналогичны.

Устройство фотофиксации представляет собой металлический шкаф, в котором размещены одна или две фотокамеры. В зависимости от исполнения модуля «Техновизор», для размещения фотокамеры применяются термокожухи с соответствующим диапазоном рабочих температур или конструктив с фотокамерой модуля (модуль МФГ), в металлических шкафах с обогревом. Фотокамеры могут комплектоваться объективами высокого разрешения, как с фиксированным, так и с переменным фокусным расстоянием.

Устройство подсветки зоны контроля представляет собой светодиодные панели, расположенные с внешней стороны металлических шкафов, и имеющие два режима работы: непрерывный и стробоскопический. Включение и выключение подсветки происходит синхронно с работой фотокамер подачей внешнего управляющего сигнала от системы автоматизированного контроля верхнего уровня.

Шкаф коммутации и управления содержит аппаратуру управления и связи, которая обеспечивает управления фотокамерами и передачу цифровых данных на постовое оборудование. Устройство фотофиксации и подсветки подключены к шкафу коммутации и управления кабельными линиями. Связь между напольным и постовым оборудованием осуществляется по линии связи.

Постовое оборудование представляет собой блок обработки данных, оборудование связи и электропитания. Блок обработки данных выполнен на основе промышленного компьютера или сервера и представляет собой 19-ти дюймовый конструктив 4U, предназначенный для монтажа в стоечные каркасы или шкафы для установки блоков размером 19". Блок обработки данных получает изображение измеряемого объекта с фотокамер, производит его обработку и запись исходного изображения с сохранением результатов измерений в БД. Связь между постовым оборудованием и системой автоматизированного контроля верхнего уровня осуществляется через сети передачи данных.

Для просмотра изображения измеряемого объекта и результатов измерений линейных размеров диагностируемых элементов используется автоматизированное рабочее место оператора (далее - АРМ) системы автоматизированного контроля верхнего уровня или автоматизированное рабочее место метролога модуля «Техновизор» (далее - АРМ метролога модуля «Техновизор»).

При подаче на модуль «Техновизор» сигнала активации, сформированного системой автоматизированного контроля верхнего уровня включается подсветка зоны контроля, выполняется фотофиксация объекта измерений, передача фотоизображения в блок обработки данных и сохранение результатов измерений в БД.

Модуль «Техновизор», может использоваться в системах автоматизированного контроля параметров подвижного состава на сети железных дорог.

Общий вид напольного оборудования модуля «Техновизор» представлен на рисунках 1, 2.

Рисунок 1 - Общий вид напольного оборудования модуля «Техновизор»

Рисунок 2 - Общий вид напольного оборудования модуля «Техновизор»

Общий вид шкафа напольного оборудования представлен на рисунке 3-5.

Рисунок 3 - Общий вид открытого шкафа напольного оборудования с фотокамерами и коммутационными линиями модуля «Техновизор»

1 - Фильтр пульсации (блок управления прожектором);

2 - Блок питания модуля «Техновизор»;

3 - Клемное поле для коммутации контактов;

4 - Герметичный разъем питания;

5 - Термокожух с фотокамерой модуля «Техновизор»

6 - Герметичный разъем Ethernet порт подключения к фотокамере модуля «Техновизор»;

7 - Гофра труба для герметичного ввода информационных кабелей и кабелей питания в металлический шкаф модуля «Техновизор».

5

6

4

9

3

2

7 --__

1

10

8

Рисунок 4 - Общий вид открытого шкафа напольного оборудования с фотокамерами и коммутационными линиями модуля «Техновизор»

1 - Фильтр пульсации (блок управления прожектором);

2 - Блок питания модуля «Техновизор»;

3 - Клеммное поле для коммутации контактов;

4 - Герметичный разъем питания;

5 - Конструктив фотокамеры модуля «Техновизор»;

6 - Герметичный разъем Ethernet порт подключения к фотокамере модуля «Техновизор»;

7 - Твердотельное реле управления подсветки;

8 - Фотокамера модуля «Техновизор»;

9 - Термостат обогрева и принудительной вентиляции;

10 - Обогреватель шкафа напольного оборудования;

11 - Гофра труба для герметичного ввода информационных кабелей и кабелей питания в металлический шкаф модуля «Техновизор».

Рисунок 5 - Общий вид открытого шкафа напольного оборудования с фотокамерами и коммутационными линиями модуля «Техновизор»

1 - Фильтр пульсации (блок управления прожектором);

2 -Окно с термодатчиком и подогревом;

3 -Конструктив с фотокамерой модуля «Техновизор»;

4 -Устройство грозозащиты, линий Ethernet;

5 - Блок питания модуля «Техновизор»

6 -Блок гальванической развязки на стороне камер;

7 - Твердотельное реле управления подсветки;

8 - Обогреватель шкафа напольного оборудования;

9 - Термостат обогрева и принудительной вентиляции;

10 - Клеммное поле для коммутации контактов;

11 - Шина заземления;

12 - Шкаф напольного оборудования

Общий вид постового оборудования модуля «Техновизор» представлен на рисунке 6.

Рисунок 6 - Общий вид постового оборудования модуля «Техновизор»

Пломбирование блока обработки данных не предусмотрено.

Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.

Модули «Техновизор» выпускаются в следующих модификациях с обозначением:

Модуль «Техновизор» Х — Хх(Х,Х ХХ)Х - Хх(Х,Х ХХ)Х-Х

1 ~2   3  4 6_2   3   4 6 5

Обозначение модификации фотокамеры имеет вид:

Фотокамера «Техновизор» (Х,Х ХХ)Х ХХ

3   4 6 7

где: 1 - количество устройств фотофиксации и подсветки, принимает значение 1 или 2;

2 - количество фотокамер одной модификации в составе модуля «Техновизор»; принимает значение 1, 2, 3 или 4;

3 - количество пикселей фотокамеры, Mpixel и принимает значение 2,2 или 2,8;

4 - значения фокусных расстояний применяемых объективов, мм, принимает фиксированное значение 12, 16, 25, 28, 35, 50, либо переменное значение 10-55, например: (ХХ/ХХ) или (ХХ), (16/25), (25) или (10-55);

5 - климатическое исполнение: для климатического исполнения У1 принимает значение 0, для УХЛ1 - 1;

6 - определяет модификацию фотокамеры по применению и принимает значения:

Ф - контроль износа фрикционных клиньев вагонных тележек;

К - контроль износа тормозных колодок грузовых вагонов;

ТС - контроль параметров тормозной системы;

П - контроль смыкания витков пружин рессорного подвешивания;

АПП - проверка наличия или отсутствия болтовых соединений поддерживающей планки автосцепки;

Б - контроль наличия или отсутствия болтов, крышки буксы.

7 - цифровой идентификатор расположения фотокамеры относительно объекта измерений в соответствии со схемой расположения фотокамеры на месте установки, принимает значение 01, 02, 03 или 04.

Примеры обозначения модификаций:

Модуль «Техновизор» 2 - 2 х (2,2 16)К - 2 х (2,2 25)Ф - 0;

Фотокамера «Техновизор» (2,2 16)К 01.

Модуль «Техновизор» имеет маркировочную табличку напольного оборудования, расположенную на корпусе шкафа, маркировочную табличку постового оборудования, расположенную на корпусе блока обработки данных, маркировочную табличку фотокамеры, расположенную на корпусе термокожуха или конструктива фотокамеры и полную маркировочную табличку, выводимую на экран АРМ оператора и (или) АРМ метролога модуля «Техновизор». Примеры маркировочных табличек напольного и постового оборудования приведен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Примеры маркировочных табличек напольного и постового оборудования модуля «Техновизор»

Пример маркировочной таблички, выводимой на экран АРМ оператора и (или) АРМ метролога модуля «Техновизор» показан на рисунке 8.

Рисунок 8 - Пример маркировочной таблички, выводимой на экран АРМ оператора и (или) АРМ метролога модуля «Техновизор»

Пример маркировочной таблички фотокамеры «Техновизор» показан на рисунке 9.

ТРАНС-ТЕЛЕМАТИКА

Модуль фстскрлм'л«тр**^с»л'М илмо.пс-чия пинойнмх oajvecoo

Фотокамера «Техновизор» (2,2 16) К 01

Ориймьй комар 9019914518

Нзпрпженне питании                            24 в

Диапазон рабочих те-длерзтур климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 : У1          *40 др *.У» С

Рисунок 9 - Пример маркировочной таблички фотокамеры «Техновизор»

Заводской номер модуля «Техновизор» в виде цифрового кода наносится на маркировочные таблички (в соответствии с рисунком 7), закрепленные на корпусах напольного и постового оборудования модулей «Техновизор», с помощью сублимационной печати.

Заводские/серийные номера фотокамер наносятся на маркировочные таблички (в соответствии с рисунком 9), закрепленные на корпусах термокожухов или конструктивов фотокамер, с помощью сублимационной печати.

Идентификация и защита от изменения регулировки фотокамеры с объективом в сборе осуществляется разрушающейся наклейкой. Пример пломбировки разрушающейся наклейкой фотокамеры с объективом в сборе приведен на рисунке 10.

При установке фотокамеры на месте эксплуатации определяются фактические расстояния от фотокамеры до объекта измерений, которые заносят в файл конфигурации модуля «Техновизор» и используют для формирования измерительного канала.

Рисунок 10 - Пример пломбировки фотокамеры «Техновизор», с объективом в сборе

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее - ПО) модуля «Техновизор» поставляется в составе блока обработки данных с предустановленным специализированным ПО или в комплекте специализированного ПО на электронном носителе.

ПО функционально делится на метрологически значимую часть и метрологически незначимую. К метрологически значимой части ПО относятся библиотека Technovisor.Verification.lib.dll и файлы конфигурации, содержащие нормировочные характеристики измерительных каналов.

Technovisor.Verification.lib.dll содержит алгоритм обработки изображения с выделением координат контрольных точек и определения расстояния между ними.

Преобразование значения расстояния между контрольными точками из пикселей в миллиметры производится с использованием нормировочных характеристик измерительных каналов.

К метрологически не значимому ПО относятся сервисные программы и службы, которые обеспечивают соединение с фотокамерой, передачу управляющего сигнала на захват фотоизображения, прием изображения и передачу его в ПО верхнего уровня.

При включении блока обработки данных автоматически выполняется проверка целостности и подлинности ПО модуля «Техновизор». При выявлении нарушений в ПО, работа модуля «Техновизор» автоматически блокируется, а сведения о характере нарушений выводятся в файл служебных сообщений.

Основные функции ПО:

- измерение линейных размеров объектов по фотоизображению;

- сохранение результатов измерений и дополнительной информации в БД;

- формирование отчета с результатами измерений по запросу из АРМ оператора.

Защита от несанкционированного доступа к регулировкам средства измерений обеспечивается с помощью пароля.

Изменение программного обеспечения через интерфейс АРМ оператора невозможно.

Идентификация метрологически значимого ПО модуля «Техновизор»:

Библиотека остается неизменной и идентифицирована по контрольной сумме файла. Данная контрольная сумма применяется для идентификации ПО типа средства измерений.

Модуль «Техновизор» в своем составе содержит одну или несколько фотокамер. Каждая фотокамера - отдельный измерительный канал, который имеет индивидуальные метрологические характеристики. Контрольная сумма файла конфигурации является цифровым идентификатором ПО экземпляра измерительного канала модуля «Техновизор». Неизменность метрологических характеристик измерительного канала обеспечивается идентификацией фотокамеры с объективом в сборе и идентификацией файла конфигурации.

Контрольная сумма архивного файла, содержащего файлы конфигурации каждого измерительного канала и файл конфигурации модуля «Техновизор» является цифровым идентификатором ПО экземпляра.

Цифровые идентификаторы ПО типа модуля «Техновизор» и ПО экземпляра модуля «Техновизор» могут быть проверены непосредственно при обращении к соответствующим каталогам и файлам ПО, а также из АРМ метролога модуля «Техновизор». Для этого предусмотрено окно (маркировочная табличка модуля «Техновизор») в котором отображается цифровой идентификатор ПО типа и цифровой идентификатор ПО экземпляра модуля Техновизор», а также расстояния от фотокамеры до объекта измерений на месте установки для каждого экземпляра фотокамеры.

Возможность изменения программного обеспечения пользователем, отсутствуют.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения модулей «Техновизор»

Защита ПО и измерительной информации от непреднамеренных и преднамеренных воздействий соответствует уровню «средний» согласно Р50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики модулей фотограмметрических измерения линейных размеров «Техновизор» представлены в таблицах 2 и 3 соответственно.

Таблица 2 - Метрологические характеристики модулей «Техновизор»

Продолжение таблицы 2

Таблица 3 - Технические характеристики модулей «Техновизор»

Знак утверждения типа

наносится на маркировочные таблички, титульные листы эксплуатационных документов типографским способом.

Комплектность

Таблица 4 - Комплект поставки модулей фотограмметрических измерения линейных размеров

«Техновизор»____________________________________________________________________

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 2 «Использование по назначению» документа ТРМЕ.401264.001 РЭ «Модули фотограмметрические измерения линейных размеров «Техновизор». Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

ТРМЕ.401264.001 ТУ «Модули фотограмметрические измерения линейных размеров

«Техновизор». Технические условия»